Internationales Forum zu Nano- und Biowissenschaften "Der Natur abgeschaut"

Gemeinsame Tagung von LMU und Universität Osaka in München

München, 06. Januar 2003 – Am 16. und 17. Januar 2003 findet das „Forum on Nanoscience and Nanotechnology“ in München statt. Die Tagung wird von der LMU München in Zusammenarbeit mit der Universität Osaka, Japan, organisiert. Etwa 200 Teilnehmer aus aller Welt treffen sich in der LMU. In 14 Vorträgen werden Forscher aus Deutschland, Japan, Frankreich, Holland und der Schweiz neben einer allgemeinen Einführung in das jeweilige Gebiet über aktuelle Entwicklungen und Ergebnisse in der Nanoanalytik, -optik und -photonik, sowie über neue Nanowerkzeuge und -maschinen berichten. Besonderer Schwerpunkt: die Biowissenschaften und Anwendungen in der Biotechnologie.

„Das Forum soll die Kooperation zwischen Forschern aus aller Welt fördern und letztlich zu einem Netzwerk akademischer Kontakte führen“, erklärt Professor Michael Reichling vom Department für Chemie sowie des Center for NanoScience (CeNS) der LMU. Reichling ist einer der Organisatoren. „Deshalb wollen wir nicht nur Spezialisten, sondern auch Neueinsteiger und Forscher mit allgemeinem Interesse an dem Gebiet und insbesondere den wissenschaftlichen Nachwuchs ansprechen.“

Das erste Forum dieser Art fand vor einem Jahr in den USA statt. Mit der diesjährigen Veranstaltung soll im Europäischen Umfeld vor allem die Zusammenarbeit zwischen Spitzenforschern der LMU und der Universität Osaka ausgebaut werden.

Die Nanowissenschaft beschäftigt sich mit Objekten, die nur wenige oder wenige Zehn Nanometer groß sind, wobei ein Nanometer einem Milliardstel Meter entspricht. Nanopartikel und Nanostrukturen sind daher nur aus 100 bis 100.000 Atomen oder Molekülen zusammengesetzt und zeigen physikalische und chemische Eigenschaften oder biologische Funktionen, die sich sehr von denen einzelner Atome oder Moleküle beziehungsweise Gegenständen unserer Alltagswelt unterscheiden.

Die Wissenschaftler haben mittlerweile sehr ausgereifte mikroskopische Methoden entwickelt, um Nanostrukturen auf der atomaren Ebene abzubilden oder Atom für Atom zu manipulieren. Dazu werden feinste Nadelspitzen eingesetzt, aber auch mit intensiven, stark fokussierten Lichtstrahlen können Nanostrukturen vermessen und verändert werden. Lichtgestützte Verfahren werden vor allem zur Untersuchung von Quantenpunkten eingesetzt. Diese, oft in regelmäßiger Struktur angeordneten, Nanopartikel aus Halbleitermaterial bieten ein großes Potenzial für Anwendungen in hochentwickelten, miniaturisierten Systemen der optischen Telekommunikation. Methoden der Nahfeldoptik- wie auch die konfokale Mikroskopie werden genutzt, um einzelne Moleküle bei ihrer Arbeit in biologischen Systemen zu beobachten.

Die belebte Welt zeigt sich äußerst einfallsreich in der Schaffung von Nanostrukturen durch Selbstorganisation. Moleküle setzen sich dabei automatisch wie Legosteine zusammen, um Superstrukturen und letztlich Einheiten mit spezifischen biologischen Funktionen zu bilden. Beispiele dafür sind etwa Zellmembranen oder Botenmoleküle, die Informationen zwischen einzelnen Zellen transportieren. Besonders interessant sind molekulare Motoren, welche zum Beispiel die Bewegung von Bakterien ermöglichen, indem sie deren Geißeln antreiben. Hoch komplexe Enzyme kopieren als Nanomaschinen genetisches Material.

Die Beiträge im Forum werden nicht nur auf die Struktur dieser biologischen Nanosysteme eingehen, sondern auch die Strategien diskutieren, die in der Natur deren Aufbau und Betrieb mit minimalem Energieaufwand ermöglichen. Inspiriert durch diese Vorbilder versuchen Forscher nun, Biomoleküle zum Aufbau künstlicher, selbstorganisierter Nanostrukturen einzusetzen. Damit werden unter anderem Komponenten für die molekulare Elektronik entwickelt, die die Grundlage für eine neue Generation von Computern mit bisher unerreichter Geschwindigkeit und Kapazität bei minimalem Energieeinsatz bilden sollen.

Die Tagung präsentiert aktuelle Ergebnisse auf diesen Gebieten und ist ein Beispiel dafür, wie Forscher im internationalen Austausch neue Konzepte für die Funktionsweise von Nano-Komponenten erarbeiten und Visionen für eine neue Nanowelt entwickeln. „Das geht weit über die Grenzen traditioneller, wissenschaftlicher Disziplinen wie Physik, Chemie, Biologie und Medizin hinaus“, sagt Professor Reichling. „Eine umfassende Denkweise zur Beschreibung und Gestaltung der Nanowelt ist die Basis für die lange prophezeite Nano-Revolution, die das Grundlagenwissen auf diesem faszinierenden Gebiet in Technologien, Werkzeuge und letztendlich Produkte zum Nutzen aller umsetzen soll.“ (suwe)

Ansprechpartner:

Professor Michael Reichling
Department Chemie der LMU und Center for NanoScience (CeNS)
Tel: 089-2180-77603
E-Mail: reichling@cup.uni-muenchen.de