Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chemische Speichereinheiten

19.04.2006
Oszillierende chemische Reaktionen können durch Licht erzeugte Muster konservieren.

Oszillierende chemische Reaktionen laufen jenseits des thermodynamischen Gleichgewichts ab. Am besten untersucht sind die Belousov-Zhabotinsky-Reaktionen (BZ). Dabei wird z.B. eine Dicarbonsäure durch Bromat in saurer Lösung oxidiert. Als oszillierender Katalysator dient ein Redoxsystem, dessen oxidierte und reduzierte Form sich um eine Oxidationsstufe und in der Farbe unterscheiden. Deren periodische Schwankungen lassen sich am parallel dazu oszillierenden Farbwechsel der Reaktionslösung verfolgen.

Laufen oszillierende Reaktionen zwischen Reaktionspartnern ab, die erst durch Diffusion miteinander in Kontakt kommen, so spricht man von Reaktions-Diffusions-Systemen. Dabei treten die beiden unterschiedlichen Farben des Redoxsystems in charakteristischen Mustern auf, den sogenannten Turing-Mustern.

I. R. Epstein und seinen Mitarbeitern gelang es jetzt, aufbauend auf einer photosensitiven BZ Reaktion eine chemische Speichereinheit zu entwickeln. Sie stellten eine Wasser-in-Öl Mikroemulsion eines BZ-Systems her, in dem eine Ruthenium-Bipyridinverbindung als Katalysator diente. Wie zu erwarten bildeten sich im Dunkeln zunächst die üblichen Turing-Muster. Intensive Beleuchtung führte zur Entstehung von Bromid, das die Reaktion hemmte, die Muster verschwanden. Wurde die Lichtstärke langsam erhöht, veränderten sich die Muster zunächst kaum bis sie bei einer kritischen Intensität (Isc) plötzlich verschwanden. Eine erneute Verminderung der Lichtstärke bewirkte, dass die Muster bei einer Intensität (Ic) unterhalb der kritischen Intensität spontan wieder auftraten. Im Intervall zwischen Ic und Isc befand sich das System in einem Fließgleichgewicht, in dem keine neuen Muster entstehen konnten und bereits vorhandene Muster sich nicht mehr veränderten. Wurde die Reaktionslösung durch eine Schablone hindurch belichtet, so entstand ein Abbild der Schablone auf der Oberfläche der Mikroemulsion: unbelichtete Stellen zeigten die Turing-Muster, belichtete nicht. Dieses Bild blieb im Fließgleichgewicht über mehr als eine Stunde erhalten.

Würde man die verbrauchten Reaktionspartner der BZ Reaktion kontinuierlich ergänzen, so ließe sich das Bild beliebig lange speichern. Über eine erneute Belichtung könnte man das alte Bild löschen und mit einem neuen Bild überschreiben. Damit sind nach Meinung der Autoren grundlegende Bedingungen zur Herstellung chemischer Speichermodule erfüllt.

Autor: Irving R. Epstein, Brandeis University, Waltham, MA (USA), http://www.chem.brandeis.edu/epstein.html

Angewandte Chemie: Presseinfo 15/2006

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://www.chem.brandeis.edu/epstein.html
http://www.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Intensität Mikroemulsion Reaktionslösung Speichereinheit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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