Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bananenförmige Moleküle bilden Flüssigkeit mit überraschenden Eigenschaften

06.08.2009
Unsere Hände verhalten sich zueinander wie Bild und Spiegelbild. Trotz ihrer Ähnlichkeit lassen sie sich nicht zur Deckung bringen.

Diese Konstellation nennt man Chiralität - ein wichtiges Grundprinzip der Natur. Gegenstände können chiral sein, auch einzelne Moleküle. Eine internationale Forschergruppe hat nun allerdings etwas Ungewöhnliches gefunden: die Chiralität einer Flüssigkeit, die aus nicht-chiralen Molekülen besteht.

"Unsere Erkenntnis widerspricht den bisherigen Erfahrungen, könnte aber von großer Bedeutung sein", sagt Prof. Dr. Carsten Tschierske von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), Mitautor des entsprechenden Artikels im Wissenschaftsmagazin "Science".

Das Forschungsgebiet des Chemikers Carsten Tschierske berührt gleich zwei Schwerpunkte der hallschen Universität: die Bio- und die Materialwissenschaften. Seine Arbeit ist Teil des an der MLU angesiedelten Landesexzellenznetzwerks "Nanostrukturierte Materialien".

Er interessiert sich vor allem für Flüssigkristalle, wie man sie heute in Laptop- und Handy-Displays findet. Besonders die Suche nach neuen Formen von Flüssigkristallen, wie den bananenförmigen, hat es ihm angetan. Diese Flüssigkristalle besitzen ganz besondere Eigenschaften.

Der Forscher kennt sich also aus mit den entsprechenden Molekülen - und doch halten sie auch für ihn Überraschungen bereit. "Wir haben aus solchen Molekülen flüssige Substanzen hergestellt, die über größere Bereiche, also Mikro- und Millimeter-Bereiche, ausgedehnte chirale Domänen entgegengesetzter Händigkeit bilden. Die Chiralität dieser Bereiche ist dabei stärker als die größte jemals bei chiralen Molekülen gefundene. Unsere Kooperationspartner in den USA konnten diese Domänen mittels Elektronenmikroskopie erstmals detailliert untersuchen und die Ursachen für dieses Phänomen aufklären." Entscheidend sei dafür die Organisation der Moleküle. "Sie liegen in einer geordneten Struktur vor, ihre einzelnen Schichten sind dabei deformiert wie Kartoffelchips." Der Effekt an sich sei nicht neu: "Nicht-chirale Moleküle, die sich im Raum so organisieren können, dass Chiralität entsteht, sind bei kristallinen Festkörpern bekannt. Ein gutes Beispiel dafür ist Quarz. Aber der gleiche Effekt in einer Flüssigkeit? Das ist etwas Besonderes."

Chiralität macht man sich heutzutage bereits häufig zunutze. "Sie ist entscheidend für Lichtpolarisatoren, die Lasertechnik, aber auch für die Wirkung von Arzneimitteln." Gedanken über mögliche Anwendungen für die neue, soeben in "Science" publizierte Erkenntnis in Sachen Chiralität in Flüssigkeiten hält Tschierske zwar für spekulativ. "Wir betreiben Grundlagenforschung, bauen neue Moleküle, um zu sehen: Wie organisieren sie sich?", beschreibt der hallesche Forscher die Arbeit seines Teams. Einige Beispiele kann er aber dennoch nennen: "Wenn man die Chiralität in diesen Flüssigkeiten schalten, sozusagen Links- in Rechtshändigkeit ändern könnte, dann wäre dies von Interesse für Informationsübertragung, optische Computer oder 3-D-Fernsehen."

In Anbetracht ihrer interessanten Eigenschaften werden ihn dabei die sogenannten "bent-core-Moleküle", jene also in Bananenform, nicht so schnell loslassen. "Das Arbeitsgebiet ist einfach einer der innovativsten Forschungsschwerpunkte in der supramolekularen Chemie weicher Materie", erklärt Professor Tschierske. Die kleine Plastikbanane in seinem Büro dürfte daher noch häufig für Demonstrationszwecke genutzt werden.

"Science"-Veröffentlichung:
"Chiral Isotropic Liquids from Achiral Molecules",
Science Vol. 325 (2009), Seite 452 ff.
DOI: 10.1126/science.1170028
Autoren: L. E. Hough, M. Spannuth, M. Nakata, D. A. Coleman, C. D. Jones, G. Dantlgraber, C. Tschierske, J. Watanabe, E. Körblova, D. M. Walba, J. E. Maclennan, M. A. Glaser, N. A. Clark
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Carsten Tschierske
Telefon: 0345 55 25664
E-Mail: carsten.tschierske@chemie.uni-halle.de

Carsten Heckmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-halle.de
http://www.chemie.uni-halle.de/bereiche_der_chemie/organische_chemie/33685_47302/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanodiscs: kleine Scheiben ganz groß
07.12.2016 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Molekulare Schalter im Detail erforscht
07.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rückgang großer fruchtfressender Vögel bedroht Tropenwälder

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wenn das Handy heimlich zuhört: Abwehr ungewollten Audiotrackings durch akustische Cookies

07.12.2016 | Informationstechnologie

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops