Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Immer abwechselnd

13.12.2010
Alternierende Stapelung planarer Kationen mit planaren dipyrrolhaltigen Anionen als Konzept zum Aufbau neuer Materialien

Pyrrole, stickstoffhaltige Kohlenstoff-Fünfringe, sind essentielle Komponenten unseres roten Blutfarbstoffs und des Chlorophylls grüner Pflanzen. Japanische Forscher um Hiromitsu Maeda von der Risumeikan University benutzen dieses molekulare Motiv nun auch beim Aufbau neuer nanostrukturierten Materialien: Sie kombinieren planare pyrrolhaltige negativ geladene Komplexe mit ebenfalls planaren positiv geladenen organischen Ionen. Wie die Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, ließen sich so Fasern und weiche Materialien wie supramolekulare Gele und Flüssigkristalle herstellen.

Salze bestehen aus Kationen und Anionen - positiv und negativ geladenen Teilchen. Die meisten Salze organisieren sich als geordnete Kristalle, die über eine elektrostatische Anziehung zwischen den gegengleich geladenen Ionen zusammengehalten werden. Es gibt aber auch ionische Flüssigkeiten, Salze, die bereits bei Raumtemperatur als Schmelze vorliegen, weil die Größe und Struktur der beteiligten Ionen verhindern, dass ein starkes Kristallgitter entsteht. Eine weitere Materialklasse sind ionische Flüssigkristalle. Flüssigkristalle sind beweglich wie eine Flüssigkeit, dennoch liegen die enthaltenen Teilchen ausgerichtet in einem geordneten Zustand vor. Daneben gibt es weitere Materialien, die stärker organisiert sind, aber dennoch einen gewissen Grad von Beweglichkeit ihrer Bausteine aufweisen. Sie sind beispielsweise von Interesse für die Herstellung ferroelektrischer Arbeitsspeicher.

Die japanischen Forscher wählten planare Ionen, um daraus neue selbstorganisierte Materialien aufzubauen, in denen die geladenen Komponenten abwechselnd gestapelt vorliegen. Baustein Nummer eins ist ein planarer Komplex aus einem kleinen anorganischen Ion und einem organischen Rezeptor (Rezeptor-Anionen-Komplex). Entscheidendes Bauelement des Rezeptors sind zwei Pyrrole, die in eine so genannte ?-konjugierte Umgebung eingebunden sind. Das bedeutet, dass ein Teil der Elektronen als "Elektronenwolke" über einen weiten Bereich des Moleküls frei beweglich ist. Der Ligand umschließt das Anion von drei Seiten. Baustein Nummer zwei ist ein scheibchenförmiges organisches Kation aus einem aromatischen Ringsystem - auch dieses Molekül verfügt über eine Elektronenwolke. Aufgrund elektrostatischer Anziehung zwischen gegengleich geladenen Ionen sowie anziehender Wechselwirkungen zwischen den Elektronenwolken ordnen sich diese Anionen und die Kationen immer abwechselnd gestapelt zu säulenförmigen Einheiten an.

Je nachdem, welche Art von Seitengruppen diese Bausteine zusätzlich tragen, ordnen sich die Säulen zu verschiedenen Strukturen an, wie Fasern, supramolekularen Gelen oder Flüssigkristallen. Diese alternierende Stapelung gegengleich geladener Komponenten erweist sich damit als erfolgreiches Konzept für die Herstellung neuartiger Materialien aus organischen Ionen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 44/2010

Autor: Hiromitsu Maeda, Ritsumeikan University, Kusatsu (Japan), http://www.ritsumei.ac.jp/pharmacy/maeda/frame-10en.html

Titel: Oriented Salts: Dimension-Controlled Assemblies from Planar Receptor-Anion Complexes

Angewandte Chemie 2010, 122, No. 52, 10277-10281, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.20100635

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www.ritsumei.ac.jp/pharmacy/maeda/frame-10en.html
http://dx.doi.org/10.1002/ange.20100635

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

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

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

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