Sächsische Forscher bauen an chemischer Nanofabrik

Mit drei Millionen Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in den kommenden drei Jahren ein Forschungsvorhaben, das Wissenschaftler der Technischen Universitäten Chemnitz und Dresden sowie der Universität Leipzig erarbeiteten. Die Forschergruppe „From Local Constraints to Macroscopic Transport“ beschäftigt sich mit Transportprozessen in komplexen Materialien, beispielsweise mit der Diffusion in porösen Strukturen oder biologischen Membranen. Erstmals haben sich Wissenschaftler dieser drei sächsischen Universitäten in einer Forschergruppe zusammengeschlossen und bündeln ihr Wissen zur Bewegung auf der Nanometerskala.

Mit ihren Untersuchungen wollen sie die Grundlagen für die Entwicklung neuer nano- und biotechnologischer Anwendungen schaffen. Von den Forschungsergebnissen könnte die Vision einer chemischen Nanofabrik – also einer winzigen Fabrik, die aus elementaren chemischen Bausteinen neue Materialien herstellt – profitieren. Die Forscher erhoffen sich neue Informationen über die Transportmechanismen auf der Nanometerskala. Diese könnten in Zukunft die Herstellung effizienter Transportwege – also kleiner „Nanofließbänder“ – in den Nanofabriken ermöglichen. Solche Transportprozesse sind auch die Grundlage für die Funktion oder Fehlfunktion in Zellen. Proteine und andere Botenstoffe werden über verschiedene Mechanismen in und zwischen Zellen transportiert. Die Experimente zur Diffusion in biologischen Membranen ermöglichen deshalb auch ein besseres Verständnis, wie Krankheiten, beispielsweise Alzheimer, entstehen.

Von der TU Chemnitz sind Prof. Dr. Christian von Borczyskowski, Professur Optische Spektroskopie und Molekülphysik, und sein Wissenschaftlicher Mitarbeiter Dr. Jörg Schuster sowie Prof. Dr. Günter Radons, Professur Komplexe Systeme und Nichtlineare Dynamik, beteiligt. Außerdem werden zwei Doktoranden die Chemnitzer Wissenschaftler unterstützen. Sie beschäftigen sich vor allem mit der Untersuchung von Diffusionsprozessen in ultradünnen Flüssigkeitsfilmen. „Dazu setzen wir Farbstoffmoleküle in die Flüssigkeiten ein und beobachten mit hochempfindlichen Mikroskopen, wie sich diese Moleküle bewegen. In dünnen Flüssigkeitsfilmen läuft diese Diffusion völlig anders ab, als in größeren Flüssigkeitsvolumen“, erklärt Dr. Jörg Schuster. Die Untersuchung dieser Prozesse ermöglicht vor allem ein besseres Verständnis katalytischer Vorgänge auf der Nanometerskala.

Weitere Informationen erteilen Prof. Dr. Christian von Borczyskowski, Telefon 0371 531-33035, E-Mail borczyskowski@physik.tu-chemnitz.de, und Dr. Jörg Schuster, Telefon 0371 531-33013, E-Mail schuster@physik.tu-chemnitz.de.