Wissenschaftspreis für molekularen Motor
Der Körber-Preis geht in diesem Jahr an ein internationales Team aus Physikern, Chemikern und Biologen, die einen lichtgetriebenen Motor in der Größe eines Moleküls entwickeln wollen.
Der mit 750.000 Euro dotierte Körber-Preis geht in diesem Jahr an ein internationales Team aus Physikern, Chemikern und Biologen, die einen lichtgetriebenen Motor in der Größe eines Moleküls entwickeln wollen. Im Unterschied zu anderen Wissenschaftspreisen verleiht die Körber-Stiftung ihren Preis nicht für bereits geleistete Arbeiten, sondern für zukunftsweisende Konzepte, die auf diese Weise gefördert werden sollen.
Die Preisträger Niek F. van Hulst von der Universiät Twente, Ben L. Feringa von der Universität Groningen, Martin Möller von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen sowie Justin Molloy von der Universität York wollen eine winzige Maschine konstruieren, die durch Lichtenergie angetrieben wird und sich gezielt auf einer Oberfläche steuern lässt. Eine solche Maschine in Molekülgröße könnte zum Beispiel Medikamente im Körper präzise dosieren, das Innere von Zellen erforschen, Krankheiten wie Krebs enträtseln helfen, gezielte chemische Reaktionen zwischen Molekülen ermöglichen oder es gestatten, völlig neue Materialien herzustellen.
Das Team um den Physiker Niek F. van Hulst hat große Erfahrung in Methoden der Sichtbarmachung und Manipulation einzelner Moleküle mithilfe von Lichtstrahlen. Der Chemiker Ben Feringa wiederum ist Spezialist für die Synthese künstlicher Moleküle und der Polymerchemiker Martin Möller kennt sich besonders gut mit der Bindung von Molekülen an Oberflächen aus. Der Biologe Justin Molloy schließlich erforscht Motormoleküle in den Muskelzellen von Insekten, die als Vorbild für künstliche Motoren dienen können.
Japanische Wissenschaftler haben vor kurzem in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie (Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, No. 26, 2976–2978) durchgerechnet, wie ein solcher molekularer Motor funktionieren könnte. Der molekulare Motor der Forschergruppe um Yuichi Fujimura besteht aus einem Kohlenstoff-Fünfring mit zwei Doppelbindungen als Grundkörper. An der Spitze des Fünfecks befindet sich eine Aldehyd-Gruppe (ein Kohlenstoffatom mit einem Wasserstoff- und einem per Doppelbindung gebundem Sauerstoffatom) als asymmetrisches Rotorblatt.
Die Aldehyd-Gruppe ragt in einem 60°-Winkel aus der Ebene des Fünfecks heraus und ist frei drehbar. An den beiden "Schultern" des Fünfecks sind zwei verschiedene "Dämpfer" gebunden, die für eine kontrollierte Rotation des Rotors notwendig sind: ein Chloratom und eine Methylgruppe. Um den Propeller in Rotation zu versetzen, muss eine äußere Kraft angelegt werden, etwa das elektromagnetische Feld eines Laserpulses. (wst)
