Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektronenstrahlen: von Strahlenschäden zur Kontrolle chemischer Synthesen

29.01.2013
Chemikern der Universität Bremen gelingt kontrollierte chemische Synthese durch Elektronenstrahlen.

Röntgenstrahlung kann lebende Organismen schädigen, weil sie deren molekulare Bausteine zersetzt. Genauso verhält es sich im technischen Bereich mit Elektronenstrahlen, die oft zur Untersuchung der Oberfläche von Materialien eingesetzt werden, so zum Beispiel bei der Elektronenmikroskopie.

Diese Strahlenschäden erschweren oft die Anwendung solcher Methoden, da sie die Probe während der Untersuchung verändern, wobei sich diese zerstörerische Wirkung aber auch zum Einbrennen feiner Strukturen an Oberflächen nutzen lässt. Dass Elektronenstrahlen allerdings auch ein Werkzeug sind, um neue Materialien gezielt aufzubauen, haben jetzt Forscherinnen und Forscher am Institut für Angewandte und Physikalische Chemie der Universität Bremen herausgefunden. Die Arbeitsgruppe von Professorin Petra Swiderek konnte nachweisen, dass sich auch chemische Synthesen, also der Aufbau von Molekülen, durch Elektronenstrahlen auslösen und kontrollieren lassen.

Elektronenstrahlen können damit - ähnlich wie Laser - eingesetzt werden, um beispielsweise gezielt die Oberfläche von Materialien chemisch zu verändern. Besonders interessant wird eine solche Technik, wenn sich die Verknüpfung zweier Ausgangsmoleküle so steuern lässt, dass alle enthaltenen Atome auch in das Produkt eingebaut werden. Im Sinne einer Atom-effizienten Synthese wird also kein Material verschwendet.

Wie kommt diese Synthese zustande?

Eine solche Synthese gelingt mit Elektronenstrahlen, wenn die Elektronen eine so niedrige Energie haben, dass sie gerade in der Lage sind, ein weiteres Elektron aus einem Molekül herauszuschlagen, aber das Molekül dabei noch nicht weiter zerfällt. Dann entsteht ein positiv geladenes Molekülion, das aufgrund seiner Ladung stark anziehend auf Reaktionspartner wirkt. Damit wird eine Synthese eingeleitet, wie sie sonst nur unter Zuhilfenahme spezieller Katalysatoren zu erzielen ist. Die Arbeitsgruppe Swiderek konnte kürzlich erste Beispiele solcher durch Elektronenstrahlen kontrollierter Synthesen nicht nur nachweisen, sondern auch nutzen. Die Bremer Chemiker knüpften Ammoniak-Moleküle an eine dünne Kohlenwasserstoff-Schicht an und konnten so die Oberfläche mit neuen Funktionalitäten ausstatten.

Die Arbeiten auf diesem Gebiet, über die bereits in Fachzeitschriften berichtet worden ist, werden seit einiger Zeit durch die DFG gefördert. Nun wurde erneut ein Projekt im Umfang von fast 250.000 Euro für das Institut für Angewandte und Physikalische Chemie bewilligt. Das Vorhaben beschäftigt sich damit, die chemische Synthese durch Einsatz von Elektronenstrahlen in größerem Umfang zu untersuchen und so weitere Substanzklassen auf diesem Weg zugänglich zu machen. Derartige Synthesen sind nicht nur für die Funktionalisierung von Oberflächen von Bedeutung. Sie können möglicherweise auch zur Erklärung der strahleninduzierten Bildung von größeren Molekülen beitragen, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit der Astrochemie, das heißt der Entstehung komplexerer Moleküle in kosmischem Eis, vermutet wird.

Weitere Informationen:

Universität Bremen
Fachbereich Biologie / Chemie
Institut für Angewandte und Physikalische Chemie
Prof. Dr. Petra Swiderek
Tel. 0421 218 63200
E-Mail: swiderek@uni-bremen.de

Eberhard Scholz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bremen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Pflanzen können drei Eltern haben
18.10.2017 | Universität Bremen

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: 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...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik