LS Multiscale Simulation: Verfahren zur DNA-programmierten Materialsynthese entwickelt

Ingenieuren um Prof. Dr. Michael Engel, LS Multiscale Simulation, ist es erstmals gelungen, komplexe Kristallgitter, sogenannte Clathrate, aus Nanoteilchen mithilfe von DNA-Strängen gezielt herzustellen. Die programmierte Synthese von Clathraten ist beispielgebend für die präzise Herstellung neuartiger Nanomaterialien. Die Ergebnisse der Forscher wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.
Seit einigen Jahren nutzen Wissenschaftler das Ordnungspotenzial der DNA auch in anderen Disziplinen – in der Informatik zum Beispiel oder bei der Synthese neuartiger Materialien auf der Nanoskala. In Zusammenarbeit mit weltweit führenden Nanotechnologen der University of Michigan und der Northwestern University (beide USA) sind Ingenieure der FAU jetzt in eine neue Dimension der DNA-programmierten Materialsynthese vorgestoßen: Ihnen ist es gelungen, pyramidenförmige Goldkristalle gezielt zu komplexen Clathratverbindungen zu ordnen.
Für die Materialforschung sind Clathrate deshalb so interessant, weil sie aus Atom-Käfigen bestehen, in die andere Stoffe, zumeist Gase, eingelagert werden können. Die kontrollierte Herstellung von kolloidalen Clathraten eröffnet ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten: "Einsatz der Materialien für die Erkennung von Proteinen oder Viren und gezielte Beeinflussung bestimmter Parameter des Kristallgitters zu Materialeigenschaften, die in einfacheren kolloidalen Kristallen nicht erreichbar sind.
Die Forschung in Erlangen wurde durchgeführt im Rahmen des Exzellenzclusters Engineering of Advanced Materials (EAM).Doppelhelix ordnet Kristalle