Baumeister in winzigen Dimensionen

Die Wirkungen von hochenergetischer Strahlung auf Nanobausteine und auf menschliche Zellen wollen Wissenschaftler in Frankfurt und Darmstadt in den kommenden Jahren eingehend erforschen.

Ihr Ziel im Verbundprojekt NanoBiC ist es einerseits, wie Handwerker auf Oberflächen exakt nach Bauplan Funktionselemente aufzubauen, etwa Transistoren, Sensoren, Quantenpunkte oder Speicherelemente, und andererseits die Folgen von Höhenstrahlung auf menschliche Zellen im Detail zu verstehen.

Dies ist vor allem für bemannte Weltraummissionen sehr wichtig. Das gemeinnützige Beilstein-Institut fördert die Kooperation der Goethe-Universität Frankfurt am Main, der TU Darmstadt, des GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt und des Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) für die nächsten vier Jahre mit 3,6 Millionen Euro.

Es geht bei NanoBiC um Vorgänge in molekularen Abmessungen, die von außen durch fokusierte Teilchenstrahlen angeregt werden. Der Projektname „NanoBiC“ steht für „Nano, Bio, Chemistry und Computing“. Erforscht werden bei dem Verbundprojekt die Gesetzmäßigkeiten, nach denen sich Materie in winzigsten Dimensionen nach Auftreten einer sehr lokalisierten Störung von außen selbst organisiert. „Die treibenden Kräfte in der Entwicklung der Nanotechnologie“, so beschreibt der Sprecher des Forschungsverbunds, Prof. Michael Huth vom Physikalischen Institut der Goethe-Universität, eine wesentliche Ausrichtung der Forschungsarbeiten, „sind die Faszination des ganz Kleinen und die Erkenntnis, welche wichtige Funktionen auch wenige Atome bereitstellen können.“

Ein wichtiges Forschungsvorhaben von NanoBiC ist es etwa, durch Elektronen- oder Ionenstrahlen gezielt einzelne Moleküle zu zersetzen und damit punktgenau Ablagerungen zu platzieren oder chemische Veränderungen an Oberflächen auszulösen. Das spielt sich in Größenordnungen von einem bis 100 Nanometern ab – ein Haar, zum Vergleich, ist etwa 100.000 Nanometer dick. In der technischen Anwendung könnten damit ultrafeine Sensoren, extrem dichte Datenspeicher für Computer sowie neuartige mikromagnetische oder selbstleuchtende Bauelemente geschaffen werden. Zusätzlich haben die Forschungsarbeiten von NanoBiC auch das Ziel, die Auswirkungen von Ionen- und Elektronenstrahlen auf lebende Zellen im Nanomaßstab zu entschlüsseln.

Die Förderung des Beilstein-Instituts wird 20 zusätzliche Stellen für Wissenschaftler schaffen, die als Doktoranden oder Postdocs in den beteiligten Instituten an dem Projekt arbeiten. Das Beilstein-Institut ist eine Stiftung zur Förderung der chemischen Wissenschaften mit Sitz in Frankfurt am Main. Mit dem Verbundprojekt NanoBiC ergänzt die Stiftung ihre Förderung für die Nanotechnologie. In Kürze will sie zudem online das „Beilstein Journal of Nanotechnology“ als Open Access-Zeitschrift herausgeben sowie im Mai 2010 das internationale Beilstein-Symposium „Functional Nanoscience“ in Bozen veranstalten.

Information: Dr. Werner Brich, Beilstein-Institut, Trakehner Str. 7-9, 60487 Frankfurt, Tel.: (069) 71 67 32 12, wbrich@beilstein-institut.de

Weitere Informationen unter diesen Links:
Beilstein-Institut: www.beilstein-institut.de Beilstein Journal of Nanotechnologie: www.bjnano.org GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH: www.gsi.de Prof. Michael Huth, Physikalisches Institut, Goethe-Universität Frankfurt am Main: http://www.pi.physik.uni-frankfurt.de/thinfilm/index.html

Technische Universität Darmstadt: www.tu-darmstadt.de Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS): http://fias.uni-frankfurt.de/

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt am Main. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht derzeit für rund 600 Millionen Euro der schönste Campus Deutschlands. Mit über 50 seit 2000 eingeworbenen Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität den deutschen Spitzenplatz ein. In drei Forschungsrankings des CHE in Folge und in der Exzellenzinitiative zeigte sie sich als eine der forschungsstärksten Hochschulen.

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