Ein winziger Aufzug, künstliche Muskeln und winzige Motoren. Der Nobelpreis für Chemie wird 2016 an Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart und Bernard L. Feringa für ihre Entwicklung und Herstellung von molekularen Maschinen verliehen. Sie entwickelten Moleküle mit steuerbaren Bewegungen, die eine Aufgabe ausführen können wenn Energie zugeführt wird.

Die Entwicklung von Computern zeigt, wie die Miniaturisierung der Technologie zu einer Revolution führen kann. Die Nobelpreisträger für Chemie 2016 haben Maschinen miniaturisiert und die Chemie damit in eine neue Dimension geführt.

Der erste Schritt in Richtung einer molekularen Maschine wurde 1983 von Jean-Pierre Sauvage gemacht, als es ihm bei der Verknüpfung von zwei ringförmigen Moleküle gelang, eine Kette zu bilden. Normalerweise werden die Moleküle durch starke kovalente Bindungen, in denen die Atome Elektronen teilen, verbunden. Aber in der Kette wurden sie stattdessen durch eine freiere mechanische Bindung verbunden. Damit eine Maschine in der Lage ist, eine Aufgabe auszuführen, muss sie aus Teilen bestehen, die sich relativ zueinander bewegen können. Die beiden ineinandergreifenden Ringe erfüllten genau diese Anforderung.

Der zweite Schritt wurde von Fraser Stoddart 1991 gemacht, als er ein Rotaxan entwickelte. Er baute einen molekularen Ring auf eine dünne molekulare Achse und zeigte, dass der Ring der Lage ist, sich entlang der Achse zu bewegen. Zu seinen Entwicklungen basierend auf Rotaxanen, gehören ein molekularer Lift, ein molekularer Muskel und ein molekülbasierter Computer-Chip.

Bernard Feringa war der erste, der einen molekularen Motor entwickelte. 1999 gelang es ihm, ein molekulares Rotorblatt kontinuierlich in die gleiche Richtung zu drehen. Mit solchen molekularen Motoren hat er einen Glaszylinder gedreht, der 10.000 mal größer war als der Motor und er entwickelte auch ein Nanoauto.


Den Artikel finden Sie unter:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2016/press.html

Quelle: nobelprize.org (10/2016)