Damit Moleküle den richtigen Weg finden
Physiker der TU Chemnitz sind an der sächsischen Forschergruppe "From Local Constraints to Macroscopic Transport" beteiligt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft für weitere drei Jahre fördert
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Dokorandin Daniela Täuber untersucht die Bewegungen von Molekülen in Flüssigkeiten mit einem hochempfindlichen Mikroskop. Foto: Christian Schenk
Mit 2,5 Millionen Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in den kommenden drei Jahren ein Forschungsvorhaben, das Wissenschaftler der Technischen Universitäten Chemnitz und Dresden sowie der Universität Leipzig erarbeit haben. Sie bündeln dabei ihr Wissen zur Bewegung auf der Nanometerskala. Die Forschergruppe "From Local Constraints to Macroscopic Transport" beschäftigt sich mit Transportprozessen in komplexen Materialien und zielt auf Anwendungen unter anderem in der Medizin.
Bereits seit 2007 haben sich die Wissenschaftler zusammengeschlossen. In der ersten Förderphase erhielten sie drei Millionen Euro von der DFG. In den vergangenen Jahren haben die Forscher grundlegende Informationen über die Bewegung von Molekülen in porösen Materialien und Flüssigkristallen, über die Brownsche Bewegung heißer Nanopartikel und die Dynamik von Makromolekülen in biologischen Systemen gewonnen. Darauf wollen sie jetzt aufbauen. In der aktuellen Projektphase kommen diese Erkenntnisse zum Einsatz, um die Bewegung von Molekülen und Nanopartikeln durch äußere Einflüsse zu kontrollieren. "Die zwölf beteiligten Arbeitsgruppen verfolgen die Vision von einer Manipulation von Molekülen und Materialien auf der Nanometerskala", sagt Prof. Dr. Christian von Borczyskowski, Inhaber der Professur Optische Spektroskopie und Molekülphysik an der TU Chemnitz, und ergänzt: "Gerichteter Transport von Molekülen, Aggregaten und Partikeln in Flüssigkeiten kann in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Herstellung neuer Materialien spielen." Beispielsweise könnten Medikamente im menschlichen Körper direkt dahin gelenkt werden, wo sie wirken sollen - dadurch ließen sich Krankheiten besser bekämpfen. "Bis zur Realisation dieser Vision gibt es jedoch noch viele Probleme zu lösen", so von Borczyskowski.
Von der TU Chemnitz ist neben Prof. von Borczyskowski auch Prof. Dr. Günter Radons, Professur Komplexe Systeme und Nichtlineare Dynamik, beteiligt. Außerdem werden zwei Doktoranden die Chemnitzer Wissenschaftler unterstützen. Sie beschäftigen sich vor allem mit der Untersuchung von Diffusionsprozessen in Poren von Oxiden und in Flüssigkeitsfilmen. "Dazu setzen wir Farbstoffmoleküle in die Flüssigkeiten ein und beobachten mit hochempfindlichen Mikroskopen, wie sich diese Moleküle bewegen. In dünnen Flüssigkeitsfilmen läuft diese Diffusion völlig anders ab, als in größeren Flüssigkeitsvolumen", erklärt Daniela Täuber, die an der Professur Optische Spektroskopie und Molekülphysik promoviert. Die Untersuchung dieser Prozesse ermöglicht ein besseres Verständnis der Beweglichkeit von flüssigkristallinen Molekülen. Diese ist zum Beispiel für das Schaltverhalten in miniaturisierten opto-elektronischen Displays von Bedeutung.
Weitere Informationen erteilen Prof. Dr. Christian von Borczyskowski, Telefon 0371 531-33035, borczyskowski@physik.tu-chemnitz.de, und Prof. Dr. Günter Radons, Telefon 0371 531-33205, radons@physik.tu-chemnitz.de.
Katharina Thehos
31.05.2011
