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 Demenz: Neue Substanz verbessert Gehirnfunktion
28.07.2017 | Technische Universität München

nachricht Mit einem Flow-Reaktor umweltschonend Wirkstoffe erzeugen
28.07.2017 | Universität Bielefeld

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: Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt überraschend, aber ein Team aus theoretischen und Experimentalphysikern hat dafür eine Methode entwickelt und realisiert. Sie verwendet präzise mit den Pulsen synchronisierte schnelle Bewegungen einer mit dem Röntgenlicht wechselwirkenden Probe. Dadurch gelingt es, Photonen innerhalb des Röntgenpulses so zu verschieben, dass sich diese im gewünschten Bereich konzentrieren.

Wie macht man aus einem flachen Hügel einen steilen und hohen Berg? Man gräbt an den Seiten Material ab und schüttet es oben auf. So etwa kann man sich die...

Im Focus: Abrupt motion sharpens x-ray pulses

Spectrally narrow x-ray pulses may be “sharpened” by purely mechanical means. This sounds surprisingly, but a team of theoretical and experimental physicists developed and realized such a method. It is based on fast motions, precisely synchronized with the pulses, of a target interacting with the x-ray light. Thereby, photons are redistributed within the x-ray pulse to the desired spectral region.

A team of theoretical physicists from the MPI for Nuclear Physics (MPIK) in Heidelberg has developed a novel method to intensify the spectrally broad x-ray...

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Ferienkurs mit rund 600 Teilnehmern aus aller Welt

28.07.2017 | Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Firmen räumen bei der IT, Mobilgeräten und Firmen-Hardware am liebsten in der Urlaubsphase auf

28.07.2017 | Unternehmensmeldung

Dunkel war’s, der Mond schien helle: Nachthimmel oft heller als gedacht

28.07.2017 | Geowissenschaften

8,2 Millionen Euro für den Kampf gegen Leukämie

28.07.2017 | Förderungen Preise