Wie einzelne Makromoleküle durch Licht bewegt werden

Die Natur hat Wissenschaftler schon seit langem mit ihren scheinbar unerschöpflichen Möglichkeiten inspiriert, Sonnenenergie zur Steuerung verschiedener physiologischer Prozesse zu nutzen. Neuartige, künstlich hergestellte molekulare Photoschalter bieten die Möglichkeit, die Natur sogar noch zu übertreffen, beispielsweise indem letztlich multifunktionale Materialien entwickelt und hergestellt werden, die auf Licht unterschiedlicher Wellenlängen unterschiedlich reagieren.

Eine der großen Herausforderungen bei der Entwicklung solcher künstlicher, lichtgesteuerter „molekularer Maschinen“ liegt darin, möglichst genau zu verstehen, wie sich Makromoleküle und deren molekulare Bauteile durch die Wechselwirkung mit Licht verändern. Einem Team aus Chemikern und Physikern der Humboldt-Universität zu Berlin um David Bléger und Jürgen P. Rabe, Mitglied von IRIS Adlershof, sind nun mithilfe der Rasterkraftmikroskopie überaus interessante Einblicke in das Reaktionsverhalten einzelner photoempfindlicher Moleküle auf Licht unterschiedlicher Wellenlänge gelungen. Es ist Ihnen gelungen, einzelne Polymer-Moleküle auf einer modifizierten Graphit-Unterlage durch die Einwirkung von ultraviolettem Licht zusammenzuziehen und anschließend durch die Bestrahlung mit blauem Licht wieder in Ihren Ursprungszustand zu strecken und damit Arbeit verrichten zu lassen.

Der Bericht von C.-L. Lee, T. Liebig, S. Hecht, D. Bléger und J.P. Rabe wurde in der aktuellen Ausgabe von ACS Nano veröffentlicht (DOI: 10.1021/nn505325w) und von ACS & ACS Nano in einer Perspective besprochen (DOI: 10.1021/nn506656r).

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