Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gedankenspiel mit goldenen Bällen

07.05.2004


Computerberechnungen postulieren einen ungewöhnlichen Goldcluster: Ein Fulleren aus 32 Goldatomen



Nicht nur verwöhnte Prinzessinnen, auch Chemiker spielen mit goldenen Bällen - bisher allerdings nur in der Theorie: Computerberechnungen an der Universität Helsinki, Finnland, sprechen für die Existenz eines überraschenden Clusters aus 32 Goldatomen, die zu einer winzigen käfigartigen Kugel verknüpft sind.

... mehr zu:
»Bälle »Goldatom »Goldkugel »Molekül


Zunächst hatte man das postulierte Molekül aus 32 Goldatomen (Au32) als einen weiteren, ziemlich uninteressanten Goldcluster erachtet. Jetzt aber stellten Mikael Johansson, Dage Sundholm und Juha Vaara bei weiter gehenden Berechnungen fest, dass es neben dem gewöhnlichen raumfüllenden "Klümpchen" noch ein weiteres stabiles Au32-Isomer zu geben scheint. Dieses Isomer soll eine sphärische Hohlkugel von etwas weniger als einem Nanometer Durchmesser sein und wäre damit das erste Fulleren aus Goldatomen. Die Bezeichnung Fullerene für eine molekulare Hohlkugel leitet sich von einer 1985 entdeckten Kohlenstoffmodifikation ab: Molekülen aus 60 Kohlenstoffatomen, die zu kugeligen Käfigen aus 12 Fünfecken und 20 Sechsecken verknüpft sind - genau so ist auch ein Fußball aufgebaut. Dieses Bauprinzip erinnerte die Entdecker an die riesige Kuppel aus Sechs- und Fünfecken, die der Architekt Buckminster Fuller für die Expo 1967 entworfen hatte, und benannten die Moleküle nach ihm. Aber zurück zu den Goldkugeln. Ihre vorausgesagte Struktur lässt sich von der des C60-Fullerens ableiten, indem man die Ecken und die Flächen des "Fußballs" vertauscht. Man stelle sich einfach in der Mitte eines jeden "Lederflickens" ein Goldatom vor. Auf diese Weise entsteht ein Goldball mit dreieckigen Flächen, bei dem jedes Goldatom mit fünf oder sechs Nachbarn verknüpft ist.

Es seien Effekte, wie sie durch Einsteins berühmte Relativitätstheorie beschrieben werden, die das Au32-Molekül stabilisierten, erklären Johansson und seine Kollegen. Für die goldenen Fullerene sagen sie besondere elektronische Eigenschaften voraus. So sollen sich die äußeren Elektronen der Goldatome fast völlig frei über den gesamten Cluster bewegen können - und zwar noch wesentlich stärker als das bei Kohlenstoff-Fullerenen der Fall ist. Der Hohlraum im Innern wird durch diese beweglichen Elektronen von äußeren Magnetfeldern abgeschirmt wie in einem winzigen magnetischem Faradayschen Käfig. Für die magnetische Abschirmung im Innern der Goldkugeln wird ein neuer Rekordwert vorhergesagt.

Eine denkbare Anwendung für die Goldkugeln - sollten sie sich denn herstellen lassen - sehen die Forscher unter anderem im Pharma-Bereich: Der Wirkstoff wird im Hohlraum der Kugel eingeschlossen, außen könnten spezielle Biomoleküle oder ganze Viren angeknüpft werden (was bei Golclustern sehr gut geht), die dem Transporter den Weg zu seinem Ziel weisen.

Kontakt: M. Johansson
Laboratory for Instruction in Swedish
Department of Chemistry
University of Helsinki
P.O. Box 55
00014 Helsinki
Finland

Tel.: (+358) 9-191-50185
Fax: (+358) 9-191-50169

E-mail: mikael.johansson@helsinki.fi

Angewandte Chemie Presseinformation Nr. 20/2004
Angew. Chem. 2004, 116 (20), 2732 - 2735

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: Bälle Goldatom Goldkugel Molekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise