Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Nanostrukturen entwickelt: Organische Moleküle rufen Nanoteilchen zur Ordnung

30.07.2010
Einem Team von Forschern der Universität Hamburg und des spanischen Forschungszentrums IMDEA Nanoscience ist es gelungen, Materialien auf chemischem Wege herzustellen, die sich durch Selbstorganisation zu zweidimensionalen Nanostrukturen zusammenfinden. Die neuartigen Strukturen können in flexiblen elektronischen Schaltungen, Solarzellen oder Photosensoren eingesetzt werden. In der Titelgeschichte der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Science“ stellt die deutsch-spanische Forschungsgruppe ihre Entdeckung vor.

Die Gruppe um Prof. Dr. Horst Weller, Jun.-Prof. Dr. Christian Klinke (Universität Hamburg) und Dr. Beatriz H. Juarez (Forschungszentrum IMDEA NANOSCIENCE, Madrid) hat einfache Nanoteilchen dazu gebracht, sich zu zweidimensionalen Kristallen zusammenzufinden.

„Wir können jetzt flächige Nanostrukturen erzeugen, in denen sich Elektronen frei bewegen können. Das ist ein großer Fortschritt im Vergleich zu den bislang eingesetzten punktförmigen Nanostrukturen“, sagt Prof. Horst Weller vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Hamburg. „Das Besondere daran ist, dass Stoffe aus Nanostrukturen damit deutlich leitfähiger werden als bisher.“ Das sei beim Einsatz von Nanostrukturen in elektrischen Bauelementen von großer Bedeutung.

Vorbild für die neue Methode sind Mechanismen der Kristallisation und Organisation von Materie in der Natur: Vor einigen Jahren hatten Wissenschaftler Erstaunliches bei Mikroorganismen beobachtet. Diese speichern Eisen, indem es sich in Form von Nanopartikeln zu stäbchenförmigen Strukturen zusammenfügt. Der damals entdeckte Mechanismus der orientierten Zusammenlagerung („oriented attachment“) ist eine wichtige Grundlage für die aktuellen Erkenntnisse des deutsch-spanischen Wissenschaftlerteams zur Selbstorganisation von Materie. Prof. Christian Klinke erklärt: „Anfangs liegen punktförmige individuelle Nanopartikel vor. Wir machen uns organische Moleküle auf der Oberfläche der Kristalle zunutze. Sie rufen die Nanopartikel zur Ordnung und bringen sie in die gewünschte Schichtstruktur.“

Auf dem Gebiet der Nanotechnologie, einer Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts, wird weltweit intensiv geforscht. Nanostrukturen sind für Wissenschaft und Industrie interessant, weil Stoffe gezielt mit gewünschten Eigenschaften ausgestattet werden können. Anwendungsmöglichkeiten von Nanokristallen sind effiziente Leuchtdioden, Solarzellen, neuartige Sensoren, Photodetektoren zum Erzeugen von elektrischen Signalen und flexible Transistoren. Auch in der Medizin findet Nanotechnologie zunehmend Anwendung. Beispielsweise werden speziell entwickelte Nanoteilchen in den Körper eingeschleust, um Tumore mittels Kernspintomographie (MRT) sichtbar zu machen.

Weitere Informationen:

Bildmaterial kann bei Interesse als Grafikdatei geliefert werden. Bitte schreiben Sie hierfür eine Mail an presse@uni-hamburg.de.

Der Science-Beitrag ist nachzulesen unter http://www.sciencemag.org und ist erschienen im Journal: Science, Jahr: 2010, Band: 329, Seite: 550.

Eine ausführliche Darstellung der Forschungsergebnisse ist zudem zu finden unter http://www.chemie.uni-hamburg.de/pc.

Für Rückfragen:

Prof. Dr. Horst Weller
Institut für Physikalische Chemie, Universität Hamburg
Tel.: 040-4 28 38-34 63
E-Mail: weller@chemie.uni-hamburg.de
Jun.-Prof. Dr. Christian Klinke
Institut für Physikalische Chemie, Universität Hamburg
Tel.: 040-4 28 38-82 10
E-Mail: klinke@chemie.uni-hamburg.de

Birgit Kruse | idw
Weitere Informationen:
http://www.sciencemag.org
http://www.chemie.uni-hamburg.de/pc

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke
24.01.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

nachricht Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide
20.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie