Forscher fangen Nanoketten und lassen "idente" Ringe weiter rollen

6. Dezember 2017 - 13:25

Bestehen verschieden geformte Nanostrukturen aus dem chemisch gleich zusammengesetzten Material, ist es oft schwierig, diese automatisiert treffsicher voneinander zu unterscheiden. Eine neue Methode, mit der Nanoketten in kleinen Kanälen festgehalten werden, materialtechnisch idente Ringe allerdings weiter rollen, präsentieren Wiener Physiker im Fachblatt "ACS Macro Letters".

Der Blick in den Kanal senkrecht zur Flussrichtung

Der Blick in den Kanal senkrecht zur Flussrichtung

Besteht etwas aus demselben Material, sieht aber unterschiedlich aus, reicht normalerweise ein Blick, um den Unterschied zu erkennen. Sollen jedoch kleinste Ketten oder Ringe technisch voneinander unterschieden werden, gestaltet sich das schwieriger, da nicht jedes einzelne Molekül etwa unter dem Mikroskop angesehen werden kann, heißt es in einer Aussendung der Universität Wien.

Die Unterscheidung ist aber wichtig, da ring- und kettenförmige Moleküle andere Eigenschaften an den Tag legen können. So sind Ringe etwa widerstandsfähiger. Befinden sich Vertreter beider Formen in einer Flüssigkeit in Bewegung, verknoten sich Ketten - die man sich analog zu Spaghetti-Nudeln vorstellen kann - leichter als das bei an den Enden zusammengeklebten Teigwaren der Fall wäre. Solche Unterschiede können in der Materialphysik oder in der Biologie weitreichende Folgen haben.

Lisa Weiß und Christos Likos vom Institut für Computergestützte Physik an der Uni Wien haben nun zusammen mit einem Kollegen von der Universität Mainz in Computersimulationen eine Methode entwickelt, mit der dieses Problem gelöst werden könnte. Sie setzen dabei auf mikroskopische Kanäle, durch die die Nanoteilchen durchfließen. In diesen kleinen Röhren sind Stellen eingebaut, die einzelne Bausteine in den Ketten und Ringen gleichermaßen anziehen. Der Clou dabei ist, dass sich die Ketten aufgrund ihrer Struktur gegen die Anziehung kaum wehren können und dort sozusagen kleben bleiben. Die Ringstrukturen können sich dem Klebenbleiben an der Röhrenwand hingegen durch Rollbewegungen entziehen, haben die Wissenschafter herausgefunden.

Service: http://dx.doi.org/10.1021/acsmacrolett.7b00768)



(APA/red, Foto: APA/Lisa Weiß)