Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kieler Forschende bauen die kleinsten Maschinen der Welt

22.05.2015

Die DFG stellt Millionenförderung für die Entwicklung neuartiger Medikamente und Materialien an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) bereit.

Großer Jubel an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute (Donnerstag, 21. Mai) bekannt gab, unterstützt sie die Forschung an Molekülen, die wie Maschinen funktionieren, erneut mit 8,9 Millionen Euro.


Rainer Herges und Susann Boretius vom Sonderforschungsbereich 677 testen am MRT ein Kontrastmittel, das mit Licht aktiviert werden kann.

AG Herges


Mit Molekülen, die bestimmte Funktionen ausführen, wollen die Forschenden Materialien entwickeln, die in der Medizin zum Einsatz kommen sollen.

Jürgen Haacks, CAU

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im nördlichsten Bundesland wollen damit in den nächsten vier Jahren eine neue Ingenieurtechnik auf molekularer Ebene entwickeln. Diese ultimative Miniaturisierung soll die Effizienz von Energieumwandlungssystemen, Medikamenten, Diagnosemethoden und Werkstoffen verbessern und auch ganz neue Anwendungsgebiete erschließen.

Mit der Förderung geht der sogenannte Sonderforschungsbereich (SFB) mit der Nummer 677 „Funktion durch Schalten“ in die dritte und letzte Förderphase. Sonderforschungsbereiche werden maximal zwölf Jahre finanziert. In der deutschen Hochschullandschaft sind sie heiß begehrte Forschungseinrichtungen. Insgesamt arbeiten in dem Kieler Forschungsverbund etwa 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Chemie, Physik, den Materialwissenschaften und der Medizin.

Pionierarbeit auf dem Gebiet der molekularen Maschinen

Dem positiven Bescheid war eine intensive Begutachtung durch DFG-Fachleute vorausgegangen, die alle vier Jahre ansteht. „Meine allerherzlichsten Glückwünsche gehen an die Kolleginnen und Kollegen aus dem SFB 677 – sie haben großartige Arbeit geleistet und die DFG erkennt das an“, sagte CAU-Präsident Professor Lutz Kipp.

„Für das Land Schleswig-Holstein und speziell für die Universität Kiel bedeutet dies, dass mit Bundesmitteln die Forschung gestärkt, die internationale Sichtbarkeit verbessert und zahlreiche Arbeitsplätze für hochqualifizierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler geschaffen werden.“ Alle am Projekt Beteiligten hätten exzellente wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht und so die Bildung des Kieler Forschungsschwerpunkts „Nanowissenschaften und Oberflächenforschung“ maßgeblich befördert.

Von der Entwicklung winziger Maschinen im technischen und medizinischen Bereich versprechen sich die Forschenden ähnlich revolutionierende Leistungssteigerungen wie wir sie in den letzten Jahrzehnten in der Informationstechnologie erlebt haben. Die Grundlagen hierfür müssen aber erst noch geschaffen werden. Fundamentale Beiträge dazu hat der Kieler SFB geliefert, denn gegen Ende der ersten Förderperiode 2011 konnten die Forschenden bereits einen bahnbrechenden Erfolg vorweisen:

Einem Team um Professor Rainer Herges, Sprecher des SFBs, war es erstmals gelungen, den magnetischen Zustand eines einzelnen Moleküls bei Raumtemperatur gezielt zu steuern – mit Licht verschiedener Wellenlängen. Der winzige Schalter erregte internationales Aufsehen und wird für den Einsatz in minimal invasiven Schlaganfall- und Herzoperationen und der MRT-Diagnostik weiter entwickelt. „Solche Arbeiten sind nur möglich, indem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Fachbereiche zusammenarbeiten“, sagt Chemiker Herges.

Kieler Sonderforschungsbereich international führend in den Nanowissenschaften

Das Anwendungsspektrum für molekulare Schalter wächst geradezu explosionsartig und revolutioniert ganze Wissenschaftsbereiche, wie zum Beispiel die Hirnforschung. Doch keine andere Arbeitsgruppe konnte bisher Moleküle herstellen, die sich effizienter zwischen zwei Zuständen hin und her schalten lassen, die temperaturbeständiger und stabiler sind als die aus den Kieler Laboren.

Herges Kolleginnen und Kollegen konnten kreativ werden und fanden bis heute viele Einsatzmöglichkeiten für die Moleküle: in neuen Materialien für die Solartechnik, in potenziellen neuen Medikamenten, als schonendes Kontrastmittel für die medizinische Diagnostik. Die Arbeit daran, genau wie die Forschung an Materialien, die ihre Ermüdung durch Farbwechsel selbst anzeigen können, geht aktuell weiter.

Über 160 wissenschaftliche Artikel veröffentlichten die Projektmitarbeiterinnen und -mitarbeiter in den letzten vier Jahren. Zwei Firmen wurden erfolgreich aus dem Sonderforschungsbereich ausgegründet – eine entwickelt Lichttechnik für wissenschaftliche Experimente und industrielle Anwendungen. Die andere stellt Materialien mit speziellen Funktionen her. Außerdem wurden 28 Doktorarbeiten abgeschlossen.

Für die letzte Förderperiode, die nun beginnt, wollen die Forschenden sich weiter auf neue Anwendungen konzentrieren: „Wir werden stärker mit Materialwissenschaftlern und Medizinern zusammenarbeiten“, sagt Professor Rainer Herges. Ein Ziel sei es, Wirkstoffe herzustellen, die sich erst am Krankheitsherd einschalten und damit Nebenwirkungen im gesunden Gewebe vermeiden und molekulare Maschinen, die Lichtenergie direkt in chemische (also speicherbare) Energie umwandeln.

Weitere Informationen:

http://www.sfb677.uni-kiel.de - Weitere Informationen
http://www.uni-kiel.de/pressemeldungen/index.php?pmid=2015-176-sfb-677-nano - Die Pressemeldung auf der Seite der CAU

Dr. Boris Pawlowski | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie