Kontraktionsfähiges Gel speichert Lichtenergie

Links: Schematische Darstellung eines Polymergels, dessen Ketten sich durch rotierende Molekularmotoren vernetzen (die blauen und roten Komponenten sind gegeneinander drehbar, sobald sie durch Energie angetrieben werden). Rechts: Trifft Licht auf, fangen die Motoren an zu rotieren und rollen die Polymerketten zusammen. Das Gel zieht sich daraufhin auf 80 % seines Ausgangsvolumens zusammen. Ein Teil der Lichtenergie wird so in Form von mechanischer Energie gespeichert. Copyright: Gad Fuks / Nicolas Giuseppone / Mathieu Lejeune

Im Verband von mehreren Millionen jedoch arbeiten sie nicht nur perfekt koordiniert, sondern auch auf makroskopischer Ebene. Ein Muskel, der dank des koordinierten Zusammenspiels zahlreicher Proteinmotoren kontrahiert, veranschaulicht dies sehr beispielhaft. Chemiker versuchen seit langem, diese Bewegung mit künstlichen Motoren herbeizuführen.

Vor diesem Hintergrund hat ein Forscherteam des Institut Charles Sadron des CNRS [1], unter der Leitung von Nicolas Giuseppone, Professor an der Universität Straßburg, ein Polymergel entwickelt, das dank künstlicher Molekularmotoren kontrahiert. Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden am 19. Januar 2015 in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology veröffentlicht.

Werden diese nanometergroßen Motoren durch Licht aktiviert, rollen sich die Polymerketten dieses Gels ein und ziehen sich so über mehrere Zentimeter zusammen. Um dies zu erreichen, haben die Forscher die Vernetzungspunkte eines Gels (über die die Polymerketten untereinander verbunden sind) durch rotierende Molekularmotoren ersetzt. Diese laufen auf makroskopischer Ebene zeitlich koordiniert und kontinuierlich.

Die Lichtenergie, die für den Antrieb dieser Motoren notwendig ist, wird durch das Einrollen der Polymerketten zum Teil in mechanische Energie umgewandelt und im Gel gespeichert. Sammelt sich zu viel Energie im Gel an, kann dieses aufplatzen. Das Team des Institut Charles Sadron will diese Form der Lichtenergiespeicherung künftig kontrolliert nutzen.

Das Projekt wird finanziell unterstützt vom Europäischen Forschungsrat (ERC) und der französischen Forschungsförderagentur ANR.

[1] CNRS – französisches Zentrum für wissenschaftliche Forschung

Kontakt:

Institut Charles Sadron – Nicolas Giuseppone, Tel.: + +33 (0)3 88 41 41 66, E-Mail: giuseppone@unistra.fr

Quellen:

– BE France 297 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/77673.htm

– Macroscopic contraction of a gel induced by the integrated motion of light-driven molecular motors.Quan Li, Gad Fuks, Emilie Moulin, Mounir Maaloum, Michel Rawiso, Igor Kulic, Justin T. Foy, and Nicolas Giuseppone. Nature Nanotechnology, 19 janvier 2015, DOI: 10.1038/NNANO.2014.315.

Übersetzerin: Jana Ulbricht, jana.ulbricht@diplomatie.gouv.fr

http://www.wissenschaft-frankreich.de/

Media Contact

Marie de Chalup Wissenschaft Frankreich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik

Dieser Fachbereich umfasst die Erzeugung, Übertragung und Umformung von Energie, die Effizienz von Energieerzeugung, Energieumwandlung, Energietransport und letztlich die Energienutzung.

Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Windenergie, Brennstoffzellen, Sonnenenergie, Erdwärme, Erdöl, Gas, Atomtechnik, Alternative Energie, Energieeinsparung, Fusionstechnologie, Wasserstofftechnik und Supraleittechnik.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Entwicklung von High-Tech Tech-Schattenmasken für höchsteffiziente Si-Solarzellen

Das Technologieunternehmen LPKF Laser & Electronics AG und das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) haben einen Kooperationsvertrag vereinbart: Gemeinsam werden sie Schattenmasken aus Glas von LPKF zur kostengünstigen Herstellung hocheffizienter…

Hitzewellen in den Ozeanen sind menschgemacht

Hitzewellen in den Weltmeeren sind durch den menschlichen Einfluss über 20 Mal häufiger geworden. Das können Forschende des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung der Universität Bern nun belegen. Marine Hitzewellen zerstören Ökosysteme…

Was Fadenwürmer über das Immunsystem lehren

CAU-Forschungsteam sammelt am Beispiel von Fadenwürmern neue Erkenntnisse über die Regulation der angeborenen Immunantwort. Alle höheren Lebewesen verfügen über ein Immunsystem, das als biologischer Abwehrmechanismus den Körper vor Krankheitserregern und…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close