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NANOCHIPS AUS MOLEKÜLEN?

7. Europäische Konferenz über dünne organisierte Schichten in Potsdam

Fast 250 Teilnehmer aus 27 Ländern wa­ren zur 7. Europäischen Konferenz über dünne organisierte Schichten gekom­men, die vom 14, bis zum 18. September in den Räumen der Universität Potsdam stattfand. Organisator der Konferenz war der Physiker Prof. Dr. Ludwig Brehmer, der diesen Forschungsschwerpunkt so­wohl am Institut für Physik der Uni als auch am Interdisziplinären Forschungs­zentrum für Organische und Dünne Bio­chemische Schichten vertritt.

Dünne organisierte Schichten sind im Prin­zip aus nur einer einzigen Lage von Molekü­len aufgebaut und nur wenige millionstel Millimeter(Nanometer) dick. Durch ver­schiedene Techniken lassen sich die Mole­küle in den Schichten ordnen, so daß Struk­turen mit besonderen Eigenschaften entste­hen. Einige dieser Molekülschichten ordnen sich sogar von selbst. Die winzigen Struktu­ren in den nanometerdünnen Schichten könnten mittel- und langfristig zu Anwendun­gen in der Sensorik und sogar einer neuar­tigen Form von molekularer Elektronik füh­ren. Vielleicht gehören sie in Zukunft ähnlich selbstverständlich zum Alltag, wie heute die Mikrochips aus Halbleiterkristallen.

Während die Miniaturisierung in Halbleitern vom„Groben“ zum„Feinen“ geht, bauen die Molekülarchitekten aus organischen Molekü­len die Ordnungen gleich aus dem kleinst­möglichen Abstand auf, nämlich den Abmes­sungen von organischen Molekülen, die im Nanometerbereich liegen. Die verwendeten Moleküle sind auf Kohlenstoffbasis aufgebaut, von wenigen Atomen bis hin zu riesigen Po­lymeren aus Tausenden von Atomen oder Molekülbausteinen. Praktisch unendlich ist die Vielfalt der organischen Stoffe, und Che­miker können heute schon recht gezielt Mo­leküle mit ganz speziellen Eigenschaften syn­thetisieren. Forschung mit dünnen organi­

Kontinuität und Stetigkeit

Der Präsident der Deutschen Forschungsge­meinschaft(DFO), Prof. Dr. Ernst-Ludwig _ Winnacker, drängt auf eine jährliche Erhö­hung des DFG-Etats um fünf Prozent. Damit könnten Kontinuität und Stetigkeit als Bedin­gungen für erfolgreiche Forschung geschaf­fen werden.

Fakultäten und Forschungseinrichtungen sollten wesentlich breiter und weniger hier­archisch strukturiert sein. In den Universitä­ten müßten Schwerpunktbildungen erfolgen. Überprüfenswert sei das Instrument der Ha­bilitation als heute noch üblicher Meilenstein der akademischen Karriere. mt.

schen und organisierten Schichten ist ausge­sprochen interdisziplinär: Chemie, Physik, Technologie, Materialwissenschaften, Mathe­matik, all das fließt zusammen.

Ein Schwerpunkt, zu dem es viele Beiträge gab, waren erste Anwendungsmöglichkeiten, zum Beispiel als Feuchtesensoren, als Tem­peraturmeßfühler oder andere Sensoren. Bis es zuverlässig arbeitende elektronische Schaltungen aus molekularen Schichten gibt, muß jedoch noch viel Grundlagenforschung geleistet werden. Auch im Fall der klassi­schen Halbleiterkristalle sind zwischen der ersten Realisation eines Halbleitertransistors (1947) und der Massenproduktion von hoch­integrierten Schaltungen auf Mikrochips gut 25 Jahre vergangen.„Die Prozesse in den or­ganischen Schichten sind sehr komplex, und eine Molekularelektronik ist zur Zeit noch Zukunftsmusik. Ein Schritt in diese Richtung, an dem wir auch hier im Lehrstuhl arbeiten, sind zum Beispiel molekulare Schalter und Gleichrichter für elektrischen Strom“, erklärt

Ludwig Brehmer. Aber an dünnen Schichten sind nicht nur die elektronischen Eigenschaf­ten bemerkenswert, sondern auch ihre opti­schen und mechanischen Qualitäten. Deren Nutzung wäre interessant, meint Brehmer, weil Moleküle in solchen winzigen Strukturen völlig andere Eigenschaften haben, als in ei­nem großen makroskopischen System. Als di rektes Resultat der Konferenz wird ein Sonder band über Supramolecular Science heraus gegeben und möglicherweise auch eine Mo nographie, in der die wissenschaftlichen Er gebnisse dieser Konferenz in Buchform er scheinen. ar

Diese Aufnahme, entstanden mit einem Raster Kraft-Mikroskop, zeigt die strenge Ordnung ir einer molekularen Schicht aus Arachinsäure Molekülen. Die Auflösung liegt deutlich unter halb von zehn Angström oder einem Nanometer

Abb.: Uni Potsdam, Stiller/Brehme

ERFOLGREICH BEIM BIOFUTURE-WETTBEWERE

Über 200 Bewerbungen gab es beim Nach­wuchswettbewerb„BioFuture“ des Bundes­ministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie(BMBF) zum ersten Abgabetermin. Junge Wissenschaft­ler erhalten so die Chance, eigenverant­wortlich und unabhängig an deutschen For­schungseinrichtungen oder Universitätsin­stituten Arbeitsgruppen zu betreiben. Es sollen insgesamt 50 Forschergruppen in den Grenzgebieten zwischen den Biowis­senschaften und Nachbardisziplinen ge­gründet werden, die für eine Dauer von fünf Jahren Projektförderung und damit erstklas­sige Arbeitsmöglichkeiten erhalten. Dafür stellt der Bundesminister 150 Millionen DM bereit. Der Wettbewerb verfolgt zwei Ziele: Nachwuchsförderung und Basisinnovation. Im Rahmen der jährlich stattfindenden BioRegio-Konferenz kürte kürzlich der Bun­desminister Dr. Jürgen Rüttgers in Köln neun Preisträger.

Zu ihnen gehört Dr. Frank Bier von der Uni­versität Potsdam, Institut für Biochemie und Molekulare Physiologie, Bereich Analyti­sche Biochemie. Er bewarb sich mit dem Projekt„Biomolekulare Nanostrukturierung von Oberflächen mittels Nucleinsäuren“. Das Forschungsvorhaben führt zur kontrol­lierten, biochemischen Erzeugung von Mi­krostrukturen auf Chips. Es eröffnet neue Perspektiven für die biochemische Analytik, die biotechnologische Synthese und die Informationsverarbeitung.

Frank Bier, Jahrgang 1959, studierte Physi} und Mathematik an den Universitäten Mün ster und Heidelberg. 1989 promovierte er iı Heidelberg zu einem Thema der Medizini schen bzw. Biophysik. Seit 1996 arbeitet e: an der Universität Potsdam als Projekt- unc Laborleiter. Mit einer Schrift zum Them: „Biomolekulare Erkennung und Signal transduktion in Affinitätssensoren“ habilitier te sich der Wissenschaftler 1998 an de Potsdamer Hochschule.

Mit dieser Arbeitsgruppe von Frank Bie wird ein weiterer Schwerpunkt der Bioche mie an der Universität etabliert. Gemein sam mit dem jüngst von einer Gutachter kommission der Deutschen Forschungsge meinschaft zur Verlängerung empfohlene: Innovationskolleg„Biomolekulare Erken nungssysteme für biochemische Analytik" unter Leitung von Prof. Frieder Schelle: werden damit Kompetenzen in der Bioche­mie gebündelt und in erheblichem Umfanc Drittmittel eingeworben. Derzeit sind meh rere biochemische Arbeitsgruppen in Luk­kenwalde tätig und bereichern den dorti­gen Biotechnologiepark. Nach Fertigstel­lung des in Bau befindlichen ersten Verfü­gungsgebäudes der Naturwissenschaften werden diese Arbeitsgruppen in den Natur­wissenschaftspark Golm wechseln und ein wesentliches Element für die Entwicklung des gemeinsam von Bund, Land und EU geförderten 450 Millionen-Projektes„Natur­wissenschaftspark Golm“ darstellen. B.E.

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