PUTZ 3/00

Wissenschaft aktuell|

Biegsame Bildschirme und Biosensoren

Doktoranden diskutieren über den Stoff, aus dem das Plastik ist

Sie kommen aus verschiede­nen deutschen Städten und aus unterschiedlichen Diszi­plinen. Eines haben alle ge­meinsam: sie wollen promo­vieren. Manche von ihnen über Polymere, den Stoff, aus dem das Plastik ist. Mit der Einkaufstüte, der stabi­len Kaffeetasse oder der Karte für den Geldautoma­ten haben sie dabei jedoch wenig im Sinn. Wenn Nach­wuchswissenschaftler aus ganz Deutschland Anfang Mai zum 4. Doktoranden­treffen am Interdisziplinären Forschungszentrum Dünne Organische und Biochemi­sche Schichten der Uni Pots­dam(IFZ DOBS) kommen, dann geht es um High-Tech. Um Materialien der Zu­kunft, denen Fachleute in ausgewählten Bereichen so­gar zutrauen, den Halblei­tern die Show zu stehlen.

Polymere, die komplizierten Moleküle aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen sowie vari­ierenden anderen Bestandtei­len, sind zunehmend in den Mittelpunkt.des Interesses gerückt. In den vergangenen Jahren wurde es nicht nur möglich, die Polymere in ge­ordneten Schichten zu arran­gieren. Auch die Eigenschaften dieser so genannten nano­strukturierten Materialien kön­nen heute untersucht werden. Im Idealfall lagert sich Mo­Jlekül für Molekül genau in der gleichen Ausrichtung auf einer speziell präparierten Unter­lage, dem Substrat, an. Es ent­steht eine hoch geordnete Schicht, mit einem ganz be­stimmten Eigenschaftsprofil.

Wie gut leitet die Schicht einen Strom? Ist sie durchlässig für Licht? Hat sie eine besonders feste Oberfläche, die kaum zer­kratzt werden kann? Die Ant­worten auf all diese Fragen sind durch die Wahl der Poly­mere, durch ihre Anordnung und Ausrichtung bestimmt.

Mögliche Anwendungen sol­cher funktionalisierten organi­schen Nanostrukturen, die auch bei Professor Ludwig Brehmer, Professur Physik

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Kondensierter Materie, in Potsdam untersucht werden, sind vielfältig. Sie reichen von optischen Schaltern und Da­tenspeichern mit enormen Ka­pazitäten— wenn pro Molekül ein Bit geschrieben werden kann— bis hin zu organischen Leuchtdioden. Mit diesen

wären nicht nur Anzeigen für Handys oder andere elektroni­sche Geräte realisierbar. Auch großflächige Bildschirme sind

In Reinraum beginnt die Karriere der Polymere.

im Gespräch.„Dort könnten die nanostrukturierten Poly­merschichten eine ernsthafte Konkurrenz zu den Flüssigkri­stallbildschirmen werden“, sagt Burkhard Schulz, der Ko­ordinator des IFZ DOBS, und verweist auf die Vorteile. Die Bildschirme wären preiswerter, dünn und vor allem flexibel,

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könnten also in verschiedene Formen gebogen werden. Zur Zeit arbeiten die Forscher daran, mit den Polymerleucht­dioden das gesamte Farbspek­trum abzudecken.

Auch Biomoleküle, wie En­zyme oder Eiweiße, können nanostrukturierte Schichten bilden. Sie sind Kandidaten zur Herstellung von Biosensoren, wie sie bei Professor Frieder Scheller am Institut für Bio­

Foto: zg.

chemie und Molekulare Phy­siologie entwickelt werden. Ein mit einer geordneten Schicht von Enzymen belegtes Substrat kann beispielsweise zur Ermittlung des Blut­zuckergehalts eingesetzt wer­den: Einerseits bestimmen Art, Menge und Ausrichtung der Enzyme, wie Strom oder Licht

durch das Substrat geleitet werden. An­

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darunterliegende|

dererseits können die Enzyme|

in einer„Schlüssel-Schloß-Re­aktion“ mit dem Blutzucker reagieren. Ihr Einfluß auf die elektrische Leitfähigkeit des Systems wird dadurch verän­dert, eine Messung des Zuckergehalts möglich. Kom biniert mit einer mikrosko­pisch kleinen Pumpe könnnte ein solcher Biosensor die Insu­linversorgung eines Diabeti­kers regulieren. Doch ehe Ulrich Wickert in Lebensgröße das Neuste vom Tage verkündet oder die Insu­linpumpe zuverlässig gesteuert wird, müssen grundlegende Fragen geklärt und die Struk turbildung der organischen Moleküle verstanden werden. Ein Gebiet, das ohne Interdis­ziplinarität nicht existenzfähig ist. Chemiker und Biologen liefern das Wissen über die Moleküle und deren Synthese. Physiker verfügen über das Know-How, wie man geord­nete Schichten herstellt und deren Eigenschaften überprüft. urs

Der Doktoranden-Workshop findet vom 3. bis zum 5. Mai 2000 statt und steht unter dem Thema„Funktionali­sierte organische Nanostruk­turen“. Weitere Auskünfte: Tel.: 03328- 46 508.

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