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Forschungsverbund Nanowissenschaften NRW mit wichtigem Standbein in Bonn
Vor knapp zwei Wochen gab NRW-Wissenschaftsministerin Anke Brunn ihren Segen und das noetige Kleingeld dazu: Der Forschungsverbund Nanowissenschaften NRW wurde offiziell genehmigt und soll fuer die kommenden drei Jahre mit insgesamt 1,9 Millionen Mark gefoerdert werden. Es handelt sich dabei um einen interdisziplinaeren Forschungsverbund von Arbeitsgruppen aus Chemie, Physik und Ingenieurwissenschaften an sechs nordrhein-westfaelischen Universitaeten. In Bonn sind gleich zwei dieser zukunfts- und hoffnungstraechtigen Forschergruppen beheimatet - am Institut fuer Organische Chemie (Leitung: Prof. Dr. Fritz Voegtle) und am Institut fuer Physikalische und Theoretische Chemie (Leitung: Prof. Dr. Klaus Wandelt). Auch CAESAR, die Wissenschaftsstiftung, die als Ausgleich fuer den Wegzug der Regierung in Bonn angesiedelt wird, soll Nanowissenschaften als einen ihrer drei Hauptarbeitsgebiete betreiben.
Die Nanotechnologie ("nanos" griech. - Zwerg) befasst sich mit der Herstellung und Verarbeitung von Teilchen, die in der Groessenordnung weniger Atome liegen. Groessere Einheiten sind hinreichend bekannt. So weiss beispielsweise jeder Schueler: Gold ist chemisch bestaendig, Kupfer leitet gut, Magnete sind aus Eisen. Doch wenn Materie eine bestimmte Kleinheit erreicht, werden die Elektronenzustaende wichtig und das Material bekommt voellig neue physiko-chemische Eigenschaften. Auf diese Weise koennen ploetzlich Materialien magnetisch werden, die es sonst nicht sind, Stoffe ihre Farbe oder Reaktivitaet aendern. Diese neuen Eigenschaften sind es, die die Forscher interessieren. Und natuerlich die geringe Groesse der verarbeiteten Teile sowie die technischen Moeglichkeiten, die sich daraus ergeben: hochempfindliche Lesekoepfe, molekulare Maschinen, organische Magnete oder elektronische Nasen.
Technisch machbar ist bereits vieles: Die Bonner Wissenschaftler koennen durch Aufdampfen ultraduenne Schichten von einatomarer Dicke herstellen oder durch Rastertunnelmikroskopie gezielt einzelne Atome bewegen. So lassen sich vielfach schon Oberflaechen mit definierten Nanostrukturen und Eigenschaften herstellen. Diese anorganischen Schichten nutzen dann beispielsweise die Chemiker der Bonner Universitaet, um bestimmte organische Schichten aufzubringen. Wichtig ist bei diesem Vorgehen, dass sich durch eine intelligente Architektur der Grundschicht fast zwangsweise die gewuenschten Aggregate bauen. "Selbstorganisation der Bausteine", nennt dies der Chemiker.
Ein Bonn/Essener-Gemeinschaftsprodukt ist beispielsweise das sogenannte Nanogold. Es ist nicht wie ueblich gelb und bestaendig, sondern rot und wird einzig und allein durch eine Huelle von Aminosaeuren stabil gehalten. Nun kann man sich diese Huelle von koerpereigenen Bausteinen diagnostisch zunutze machen. Da solche organischen Bauteile wie Puzzlestuecke zusammenpassen, lassen sich - je nachdem wie die freien Enden der Aminosaeuren chemisch beschaffen sind - unterschiedliche Stellen markieren. Das koennte ein defektes Gen sein oder eine Tumorzelle. Da das Nanogold problemlos sichtbar gemacht werden kann, ist ein gezielter aerztlicher Eingriff moeglich.
Ein weiterer, aeusserst zukunftstraechtiger Bereich ist der der molekularen Maschinen. Dazu sindduennste Schichten, Verbindungsdraehte und rotierende Teile notwendig und machbar, bei denen Atome wie Perlen auf einer Kette aufgereiht sind. Solche Maschinen sind dann nur einige Nanometer gross. (Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter.) In ihrer einfachsten Form sind es Schalter - einsetzbar im menschlichen Koerper wie im Computer. Sie koennen auch eine einfache mechanische Bewegung ausfuehren, etwa vergleichbar der Geissel eines Bakteriums. Eine Idee, die der Natur abgeguckt ist. Solche sich fortbewegenden Mini-Machinen koennten als "Kalkkratzer" in den Arterien gute Dienste leisten.
Kurzum, es gibt kaum einen Bereich, der sich nicht durch den Einsatz von Nanotechnologie miniaturisieren und revolutionieren liesse. Und fuer zahlreiche Entdeckungen gibt es noch keine Anwendungen, da diese Wissenschaft in Deutschland noch im Dornroeschenschlaf liegt. Anders in Japan und den USA: Dort belegen zahlreiche Tagungen und Workshops die Bedeutung, die diesem Wissenschaftszweig beigemessen wird. Um so wichtiger, dass NRW nun die bestehenden Forschungsaktivitaeten - nicht zuletzt in Bonn - foerdert.
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Fritz Voegtle, Tel.: 0228 - 73 34 96, e-mail: voegtle@uni-bonn.de, www: http://www.chemie.uni-bonn.de/oc/ak_vo/hello_vo.htm
Prof. Dr. Klaus Wandelt, Tel.: 0228 - 73 22 53, e-mail: unt103@uni-bonn.de, www: http://pcgate.thch.uni-bonn.de/wandelt/wandelt.html
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Mathematics, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing, Physics / astronomy
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