Sparsames Nanoauto

Montag, 2. Februar 2009, 19:19 • Rubrik Chemie, Technik.

Eine besonders sparsame Variante ihres Nanoautos haben texanische Chemiker entwickelt. Anders als seine Vorgänger, setzt sich das molekülgroße Vehikel schon bei Raumtemperatur in Bewegung. Zudem verfügt es zwecks besserer Sichtbarkeit über eine Art Scheinwerfer.

Der Vorgänger des sparsamen Modells besaß einen lichtgetriebenen Paddel-Motor. Bild: Yasuhiro Shirai/Rice University

Zwar sei derzeit keine praktische Verwendung für Nanoautos in Sicht, räumen die Forscher um Stephan Link und James Tour von der Rice University in Houston ein. Wenn es einmal so weit sei, dürfte es sich jedoch als vorteilhaft erweisen, dass die “Fahrbahn” nicht auf 200 Grad Celsius erhitzt werden müsse.

Das von den Chemikern weiterentwickelte Nanoauto ist lediglich drei Nanometer (Millionstel Millimeter) lang. Sein Fahrgestell besteht aus drei Kohlenstoffringen, die über starre und geradlinige Bindungen miteinander verknüpft sind. Erster und dritter Ring tragen als Räder je zwei Carborane, annähernd kugelförmige Moleküle aus Bor und Kohlenstoff. Zu guter Letzt hängt an dem Fahrgestell ein fluoreszierendes Rhodaminmolekül, das die Winzlinge auch durch ein herkömmliches Mikroskop erkennbar macht.

Gleich der erste Test habe mit einer handfesten Überraschung aufwarten können, erinnert sich Link: “Wir wollten nur rasch eine Aufnahme machen und erwarteten nicht, dass sich groß etwas tun würde.” Doch auch ohne spezielle Heizvorrichtung seien die Nanoautos losgerollt – erkennbar daran, dass sich die Lichtpunkte unter dem Mikroskop mit einer Geschwindigkeit von anderthalb Wagenlängen pro Sekunde über die Unterlage bewegten.

Das Rhodamin als “Scheinwerfer” sei im Vergleich zum Rest des Nanoautos etwas sperrig und solle künftig direkt in das Fahrgestellt integriert werden, so Link weiter. Es besitze jedoch eine höchst nützliche Eigenschaft: sein Fluoreszenzleuchten sei polarisiert, sodass man stets wisse, welche Richtung das Auto gerade eingeschlagen habe. Zwei zusätzliche Räder könnten den Winzlingen zu etwas mehr Spurstabilität verhelfen. “Die Herausforderung ist nun, sie von A nach B fahren zu lassen. Das wird nicht einfach.”

Forschung: Saumyakanti Khatua, Jason M. Guerrero, Kevin Claytor, Guillaume Vives, Anatoly B. Kolomeisky, James M. Tour und Stephan Link, Department of Chemistry und Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology, Rice University, Houston

Veröffentlichung ACS Nano, DOI 10.1021/nn800798a

WWW:
Link Lab
- Single Molecule Imaging of Molecular Machines

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