Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nano-Farbstoffröhrchen

17.07.2003

Hoch geordnete Farbstoffaggregate durch stufenweise Selbstorganisation



Pflanzen und eine Reihe von Bakterien können Energie aus Sonnenlicht gewinnen. Um das Licht besonders effektiv einzufangen und in chemische Energie umzuwandeln, verfügen sie über einen ausgeklügelten Photosynthe-seapparat: Hunderte von Farb-stoffmolekülen sind zu einer hoch geordneten Nanostruktur aggregiert. Solche Nano-strukturen würden Wissenschaftler gerne nach-bauen, um neuartige Materialien für zukünftige opto-elektroni-sche Bauteile, etwa für sehr effektive Solarzellen, zugänglich zu machen. Allerdings sind derartige hoch geordnete Architekturen aus Farbstoffmolekülen nur schwer herzustellen.



Frank Würthner und Sheng Yao von der Universität Würzburg sowie Uwe Beginn von der RWTH Aachen gelang nun ein Durchbruch: Die Forscher wählten einen so genannten Bis-Mero-cya-nin-Farb-stoff als Ausgangsmaterial für ihre Struk-turen. Die Farbstoff-moleküle bestehen aus einem zentralen aromatischen Kohlenstoff-Ring, der drei Kohlenwasserstoff-"Schwän-ze" und zwei Merocyanin-"Arme" trägt. Mit zunehmender Konzentration des Farbstoffes findet eine stufenweise Selbst-organisation statt: Zunächst paaren sich jeweils zwei Arme, so dass lange, ungeordnete Polymerketten entste-hen. Diese Ketten ordnen sich dann zu helikalen Strängen um. Im nächsten Schritt winden sich jeweils sechs solcher Helices umeinander und bilden lange Röhren. Alle Kohlenwasserstoff-Schwänze ragen dabei nach außen. Bei einer weiteren Konzentrationserhöhung durchdringen sich die Schwänze benachbarter Röhren. Die Röhren lagern sich eng in einer hexagonalen Packung zusammen. Ein Gel mit flüssigkristallinen Eigenschaften entsteht.

"Die Bildungsweise durch Selbstorganisation und die röhrenförmigen Strukturen dieser bemerkenswert definierten Farbstoffaggregate ähneln durchaus den Chlorophyll-Stabaggre-gaten von Photosynthesebakterien. Funktional können die artifiziellen Farbstoffaggregate mit ihren natürlichenVorbildern aber noch nicht mithalten," erklärt Würth-ner. "Durch strukturelle Modifikationen hoffen wir jedoch, den Schritt zu komplexen Funktionen in den nächsten Jahren vollziehen zu können."

Kontakt: Prof. Dr. F. Würthner
Institut für Organische Chemie
Universität Würzburg
Am Hubland
D-97074 Würzburg
Germany

Fax: (+49) 931-888-4756

E-Mail: wuerthner@chemie.uni-wuerzburg.de

Angew. Chem. 2003, 115 (28), 3368 - 3371

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.org

Weitere Berichte zu: Farbstoffaggregate Nano-Farbstoffröhrchen Röhren

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Proteine entdecken, zählen, katalogisieren
28.06.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chemisches Profil von Ameisen passt sich bei Selektionsdruck rasch an
28.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive