27.9.2005, 13:28 Uhr
Molekül "geht" wie ein Mensch
Ein einfaches Molekül kann sich wie ein Mensch, einen Schritt nach dem anderen machend, über eine Oberfläche bewegen. Das haben amerikanische Physiker entdeckt. Da ihr Nanoläufer erstaunlich gut auf Kurs bleibt, könnte er vielleicht zur Konstruktion winziger Datenspeicher genutzt werden, schreiben die Forscher demnächst im Fachblatt "Physical Review Letters".
Ludwig Bartels von der University of California in Riverside und seine Kollegen studierten das Verhalten von 9,10-Dithioanthracen (DTA) auf einer Kupferoberfläche. "Bei unseren Tests machte DTA über 10.000 Schritte, ohne die Balance zu verlieren", erläutert der Forscher. "Unsere Arbeit belegt, dass Moleküle eigens zu dem Zweck entwickelt werden können, bestimmte dynamische Aufgaben auf Oberflächen zu erfüllen."
DTA besitzt einen lang gestreckten Rumpf aus drei Kohlenstoffringen, an deren mittlerem zwei Schwefelgruppen ansetzen. Indem sich das Molekül über die Kupferoberfläche bewegt, lösen sich diese Beinchen abwechselnd von der Unterlage und heften sich wieder an sie an, beobachteten Bartels und Kollegen. Als Resultat läuft das Molekül entlang einer geraden Linie, ohne zur Seite zu torkeln oder auf der Unterlage mit ihrer sechszähligen Symmetrie den Kurs zu ändern - und das, obwohl sein einziger Antrieb die Umgebungswärme ist.
Dank dieses erstaunlichen Verhaltens lasse sich vielleicht ein Konzept für molekulare Rechenschieber umsetzen, das bereits in den 90er-Jahren vorgeschlagen worden sei, so Bartels. "Jede Zahl wird dabei durch die Position von Molekülen auf einer Linie repräsentiert, ähnlich wie bei einem Abakus, nur gut zehn Millionen Mal kleiner." Damals habe es keine Möglichkeit gegeben, die Führungsstäbe eines solchen Abakus in molekularem Maßstab herzustellen. Und im Falle von DTA sei dies auch gar nicht nötig.
Forschung: Ki-Young Kwon und Ludwig Bartels, Department of Chemistry, University of California, Riverside; und andere
Veröffentlichung in Physical Review Letters; Präsentation auf dem 2005 March Meeting der American Physical Society, Los Angeles
WWW:
Bartels Group
Anthracen
Abakus - Rechnen mit Perlen
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