19.10.2005, 14:00 Uhr
[Update: Bild] Erstes Nanoauto vorgestellt
In wirklich jede Parklücke passt ein Nanoauto, das amerikanische Chemiker im Fachblatt "Nano Letters" präsentieren. Wenige Nanometer (Millionstel Millimeter) groß, rollt das Vehikel auf fußballförmigen Kohlenstoffmolekülen hin und her.
Die Arbeit demonstriere, dass molekülgroße Nanostrukturen hergestellt werden könnten, die zu gerichteten Bewegungen in der Lage seien, schreiben die Forscher um James Tour von der Rice University in Houston, Texas. Durch elektrische Felder angetrieben, könnten künftig vielleicht Nanolaster zum Transport kleiner Moleküle über Oberflächen eingesetzt werden". Auch regelrechte Nanozüge seien denkbar.
Grafik: Y. Shira/Rice University
Ausgangsstoff für die Synthese des Nanoautos ist Bromanilin. Tour und Kollegen verknüpfen vier dieser kleinen Kohlenstoffringe über Dreifachbindungen zur Karosserie. Daran setzen sie vier weitere Ringe als Achsen an und daran zu guter Letzt je ein Buckminsterfulleren (C60) als Rad. Das aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff bestehende Vehikel ist gut drei Nanometer breit und zwei Nanometer lang. Auf einer Goldoberfläche deponiert, setzt es sich in Bewegung, sobald die Temperatur der Unterlage auf etwa 170 Grad Celsius steigt.
Dabei fährt es zunächst einige Nanometer weit, schwenkt dann auf der Stelle um einige Grad und fährt in der neuen Richtung weiter. Tour und seine Kollegen erklären die unerwarteten Schwenks damit, dass sich die vier Fullerenräder unabhängig voneinander drehen können. Weitere Beobachtungen belegen nach Ansicht der Forscher, dass ihr Nanoauto tatsächlich über die Oberfläche rollt und nicht etwa rutscht: So lässt es sich mit der Spitze eines Rasterkraftmikroskops zwar in eine gewünschte Richtung ziehen, beim Schieben bricht es jedoch fast immer aus. Auch dreht sich eine sternförmige Variante mit drei Rädern munter um die eigene Mittelachse, von der Stelle kommt sie dabei aber nicht.
Forschung: Yasuhiro Shirai, Andrew J. Osgood, Yuming Zhao, Kevin F. Kelly und James M. Tour, Center for Nanoscale Science and Technology und Rice Quantum Institute, Rice University, Houston, Texas
Vorab-Veröffentlichung Nano Letters, DOI 10.1021/nl051915k
WWW:
The Tour Group
Fullerenes
Foresight Institute
Molekül "geht" wie ein Mensch
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