Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lichtgesteuerte Molekülveränderungen verstanden: RUB-Forscher berichten in Angewandte Chemie

12.05.2010
Computersimulationen eröffnen Weg zum gezielten Design von Nano-Instrumenten

Lichtinduzierte Molekülveränderungen werden bereits in technischen Anwendungen wie LCD-Displays und Speichermedien genutzt. Um ihre Effizienz zu steigern, ist ein genaues Verständnis der Vorgänge auf molekularer Ebene notwendig, das bisher unvollständig war.

Theoretische Chemiker und Physiker der Ruhr-Universität Bochum und vom King’s College London haben jetzt mit Computersimulationen den genauen Ablauf lichtinduzierter Molekülveränderungen nachvollzogen und Einblicke in die Details des Umschaltprozesses gewonnen.

Sie eröffnen die Möglichkeit eines gezielten chemischen Designs von Licht-kontrollierbaren nanotechnologischen Instrumenten. Dr. Marcus Böckmann, Prof. Dr. Dominik Marx (RUB) und Dr. Nikos Doltsinis (King’s College) berichten in der aktuellen Ausgabe von Angewandte Chemie.

Lichtfarbe lässt das Molekül umschalten

Gegenstand der Computersimulation auf Basis der Gesetze der Quantenmechanik war chemisch verändertes Azobenzol. Das Azobenzol-Molekül kann zwei verschiedene Formen einnehmen und zwischen ihnen wechseln – ausgelöst von der Bestrahlung mit Licht in verschiedenen Farben. Die Forscher ließen den Umschaltprozess zwischen den beiden möglichen Molekülformen im Detail im Computer ablaufen und erzielten so einmalige Einblicke in atomarer Auflösung. „Für alle Anwendungen ist es bedeutend, dass der lichtinduzierte Umschaltprozess schnell und effizient abläuft“, erklärt Dr. Marcus Böckmann. „In letzter Zeit haben Experimente gezeigt, dass bestimmte chemische Veränderungen von Azobenzol diesen Prozess wesentlich verbessern können.“ Bislang waren die Gründe für diese Verbesserungen allerdings nicht verstanden. Die Computersimulation konnte nun erstmals die Ergebnisse der Experimente erklären. „Wir konnten einen klaren Zusammenhang zwischen der Struktur und den Umschalteigenschaften des Moleküls belegen“, berichten die Forscher. Das ist ein entscheidender Schritt hin zum gezielten chemischen Design von Azobenzol-basierten lichtgetriebenen nanotechnologischen Instrumenten und somit der Entwicklung von verbesserten lichtgesteuerten Materialien.

Titelaufnahme

Marcus Böckmann, Nikos L. Doltsinis and Dominik Marx: Unraveling a Chemically Enhanced Photoswitch: Bridged Azobenzene. In: 'Angewandte Chemie', Int. Ed. 2010, 49, 3382 –3384. DOI: 10.1002/ange.200907039, http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/123329687/PDFSTART

Weitere Informationen

Prof. Dr. Dominik Marx, Lehrstuhl für Theoretische Chemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28083, E-Mail: dominik.marx@rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/123329687/PDFSTART

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Blindgänger mit Laser entschärft: Erfolgreicher Feldversuch zum Projektende
16.10.2019 | Laser Zentrum Hannover e.V.

nachricht Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten
15.10.2019 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

Bauingenieure im Dialog 2019: Vorträge stellen spannende Projekte aus dem Spezialtiefbau vor

15.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

17.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Was unter dem Yellowstone-Vulkan passiert

17.10.2019 | Geowissenschaften

Für höhere Reichweiten von E-Mobilen: Potentiale von Leichtbauwerkstoffen besser ausschöpfen

17.10.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics