Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanodrähte auf Basis einzelner Polymermoleküle

13.11.2009
Innovationspreis ehrt patentierte Entwicklung für nanoelektronische Bauelemente

Mit dem von der Dresdner Bank - Eine Marke der Commerzbank AG - geförderten Innovations¬preis des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) und des Vereins zur Förderung des IPF werden in diesem Jahr Dr. Anton Kiriy und Dr. Vera Bocharova ausgezeichnet. Sie erhalten den Preis für ihre Arbeiten zur Entwicklung von nanoelektronischen Bauelementen auf der Basis von einzelnen Polymermolekülen.

Immer weitere voranschreitende Miniaturisierung von Bauteilen ist ein wesentlicher Trend in der modernen Elektronik. Für den Schritt von der Mikro- hin zur Nanoelektronik werden unter anderem Verbindungselemente benötigt, die ihre Funktion auch bei Abmessungen im Nanometerbereich zuverlässig aufrechterhalten.

In einem völlig neuartigen Ansatz werden deshalb weltweit Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Nanodrähten entwickelt und publiziert, die auf der Reduzierung von Metallen oder der Ablagerung von Metallen auf DNA-Molekülen oder Kohlenstoffnanoröhren basieren. Diese Verfahren sind jedoch sehr aufwändig und erlauben zudem nicht in ausreichendem Maße die Steuerung von Durchmesser und Länge der Nanodrähte.

In dem von den Preisträgern entwickelten und patentierten Verfahren (DE 101 59 192) bestehen die Nanodrähte aus einem isolierenden polymeren Kern und einer darauf aufgebrachten nanoskopischen Beschichtung, die elektrisch leitfähig sein kann, aber auch weiter metallisiert werden kann. Der Polymerkern besteht aus einzelnen langen Molekülen wasserlöslicher synthetischer Polymere.

Bezüglich ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrer molekularen Architektur und ihrer Eigenschaften können diese Moleküle stark variieren. So kann zum Beispiel gezielt ausgewählt werden, ob es sich um lineare Molekülstränge oder sternförmige Moleküle handelt, und es ist möglich, Moleküle am Ende durch geeignete Funktionalitäten zu verknüpfen. Über das Molekulargewicht kann die Länge der Nanodrähte in einem Bereich bis zu 2000 nm gesteuert werden.

Der Durchmesser lässt sich über die Polymerisation der leitfähigen Beschichtungsschicht einstellen und kann eine Feinheit von typischerweise 1 bis 30 nm erreichen. Metallisiert werden kann der polymere Kern in einer Lösung mit z.B. Palladium, Gold, Eisen, Kupfer oder Platin, wobei sich metallische Nanopartikel auf dem Polymermolekül ablagern.

Das Verfahren ist einfach realisierbar, durch die Verwendung synthetischer Polymere als Kerne der Nanodrähte biologisch unbedenklich sowie kostengünstig und aufgrund der Durchführung in wässrigen Lösungen auch ökologisch vorteilhaft. In der Fachliteratur fand es große Aufmerksamkeit und wurde unter anderem in SCIENCE (2002, 298, p. 1139) erwähnt.

In weiteren Experimenten konnten nach dem Verfahren hergestellte Nanodrähte aus Einzel¬molekülen erfolgreich zwischen zwei Elektroden abgelagert und an ihnen die elektrische Leitfähigkeit gemessen werden. Derzeit laufende Arbeiten zielen darauf ab, die Technik zur Ablagerung der Nanodrähte zu optimieren, um sie zuverlässiger und besser handhabbar zu machen. Hierzu werden in Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen auch theoretische Ansätze zum Verhalten und zur Orientierung von Molekülen an Oberflächen einbezogen. Die Arbeiten sind derzeit noch der Grundlagenforschung zuzuordnen, werden aber mit zunehmender Miniaturisierung elektronischer Bauelemente an Bedeutung gewinnen.

Die Preisverleihung findet am 13. November 2009, 13.00 Uhr im Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V., Hohe Str.6, 01069 Dresden, statt.

Kerstin Wustrack | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipfdd.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Fraunhofer HHI erhält AIS Technology Innovation Award 2018 für 3D Human Body Reconstruction
17.01.2018 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

nachricht Diagnostik der Zukunft - Europäisches Projekt zur Erforschung seltener Krankheiten startet
16.01.2018 | Universitätsklinikum Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Projekt "HorseVetMed": Forscher entwickeln innovatives Sensorsystem zur Tierdiagnostik

17.01.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

Seltsames Verhalten eines Sterns offenbart Schwarzes Loch, das sich in riesigem Sternhaufen verbirgt

17.01.2018 | Physik Astronomie

Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

17.01.2018 | Physik Astronomie