Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Chirurgie

17.04.2001


... mehr zu:
»Chirurgie »Fulleren »Helium »Molekül
Einbau von Helium und Wasserstoff in ein geöffnetes Fulleren

Seit seiner Entdeckung Anfang der neunziger Jahre hat das Buckminsterfulleren schon viele Forscher beschäftigt. Was diesen fußballförmigen Käfig aus 60 Kohlenstoffatomen unter anderem so interessant macht, ist der große Hohlraum in seiner Mitte. Es drängt sich geradezu auf, Atome oder kleinere Moleküle dort einzubauen. So könnten Materialien mit interessanten neuen Eigenschaften entstehen. Die bisherigen Syntheseansätze waren jedoch noch nicht zufriedenstellend.

Amerikanische Chemiker um Yves Rubin, Martin Saunders und Ken Houk haben einen neuen Weg eingeschlagen, um die hohlen Fußbälle zu füllen: Sie betätigen sich als "Molekular-Chirurgen". Wie bei einer Operation wird das Fulleren zunächst vorsichtig an einer Stelle geöffnet - durch eine chemische Reaktion. Wie eine chirurgische Klammer hält der Reaktionspartner das entstandene Loch offen.

Durch diese einladend aussehende Öffnung können nun kleine Teilchen eingeführt werden. Die Forscher versuchten es zunächst mit einem Atom des Edelgases Helium. Bereits unter recht milden Bedingungen (3 atm, 100 °C) lässt sich je ein Heliumatom in einen der offenen Käfige einschleusen.

Etwas schwieriger gestaltete sich die Insertion der hantelförmigen Wasserstoff-Moleküle. Das offene Fulleren, ein kristallines Pulver, musste dazu auf etwa 400 °C erhitzt und einer Wasserstoffatmosphäre von 100 atm ausgesetzt werden. Knapp 30 % der Käfigmoleküle zersetzen sich zwar unter diesen Bedingungen, von den intakten enthalten dann aber 5 % ein "Innenleben". Das mag sich nach wenig anhören, ist aber bei weitem das beste Ergebnis, was die direkte Einlagerung von Gasen in ein Fulleren angeht. "Unter extremeren Druckbedingungen sollte es möglich sein, den Anteil der eingelagerten Gasmoleküle weiter zu erhöhen," zeigt sich Rubin zuversichtlich.

Weitere Pläne sehen vor, auch größere Moleküle und Metallionen in Fulleren-Abkömmlinge einzufügen. Dazu will man die Öffnung entsprechend vergrößern. Außerdem steht noch der Schlussschritt des "chirurgischen Eingriffs" aus: Die "Wunde" muss wieder "vernäht" werden. Erste Beobachtungen stimmen optimistisch, trotz der starken Deformationen scheint das Fullerengitter wieder in seine Fußballgestalt überführbar zu sein.

Das offene Fulleren weist aber nicht nur den Weg zu neuen Materialien, es kann auch als Testsystem dienen, um den Durchtritt kleiner Moleküle oder Ionen durch enge Kanäle zu untersuchen - ein Vorgang, der in der Biologie eine wichtige Rolle spielt.

Kontakt:

Prof. Dr.Y. Rubin
Department of Chemistry and
Biochemistry
University of California
Los Angeles
CA 90095-1569
USA

Fax: (+1) 310-206-7649

E-Mail: rubin@chem.ucla.edu

Quelle: Angewandte Chemie 2001, 113 (8), 1591 - 1594
Hrsg.: Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)

Dr. Kurt Begitt | idw

Weitere Berichte zu: Chirurgie Fulleren Helium Molekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics