Nobelpreis für Chemie 2016 - Molekulare Maschinen

Der Nobelpreis für Chemie 2016 wird an Jean-Pierre Sauvage (Universität Straßburg, Frankreich), Sir J. Fraser Stoddart (Nordwestliche Universität, Illinois, USA) und Bernard L. Feringa (Universität Groningen, Niederlande) vergeben Design und Synthese molekularer Maschinen.

Was sind molekulare Maschinen und warum sind sie wichtig??

Molekulare Maschinen sind Moleküle, die sich auf eine bestimmte Weise bewegen oder bei gegebener Energie eine Aufgabe erfüllen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich winzige Molekularmotoren auf dem gleichen Niveau wie Elektromotoren in den 1830er Jahren. Während Wissenschaftler ihr Verständnis verfeinern, wie sich Moleküle auf bestimmte Weise bewegen können, bereiten sie die Zukunft für die Verwendung der winzigen Maschinen zur Speicherung von Energie, zur Herstellung neuer Materialien und zur Erkennung von Veränderungen oder Substanzen vor.

Was gewinnen die Nobelpreisträger??

Die Gewinner des diesjährigen Nobelpreises für Chemie erhalten jeweils eine Nobelpreismedaille, eine aufwändig dekorierte Auszeichnung und ein Preisgeld. Die 8 Millionen schwedischen Kronen werden zu gleichen Teilen unter den Preisträgern aufgeteilt.

Verstehe die Erfolge

Jean-Pierre Sauvage legte 1983 mit der Bildung der Molekülkette Catenan den Grundstein für die Entwicklung molekularer Maschinen. Die Bedeutung von Catenan besteht darin, dass seine Atome eher durch mechanische Bindungen als durch herkömmliche kovalente Bindungen verbunden sind, sodass die Teile der Kette leichter geöffnet und geschlossen werden können.

1991 machte Fraser Stoddard Fortschritte, als er ein Molekül namens Rotaxan entwickelte. Dies war ein molekularer Ring auf einer Achse. Der Ring könnte dazu gebracht werden, sich entlang der Achse zu bewegen, was zu den Erfindungen molekularer Computerchips, molekularer Muskeln und eines molekularen Auftriebs führt.

Bernard Feringa war 1999 der erste, der einen molekularen Motor erfand. Er formte ein Rotorblatt und demonstrierte, dass er alle Blätter in die gleiche Richtung drehen lassen konnte. Von dort aus entwarf er ein Nanocar.

Natürliche Moleküle sind Maschinen

Molekulare Maschinen sind in der Natur bekannt. Das klassische Beispiel ist ein bakterielles Flagellum, das den Organismus vorantreibt. Der Nobelpreis für Chemie würdigt die Bedeutung, winzige funktionale Maschinen aus Molekülen konstruieren zu können, und die Bedeutung, einen molekularen Werkzeugkasten herzustellen, aus dem die Menschheit komplexere Miniaturmaschinen bauen kann. Wohin geht die Forschung von hier aus? Praktische Anwendungen von Nanomaschinen umfassen intelligente Materialien, "Nanobots", die Medikamente abgeben oder krankes Gewebe erkennen, und Speicher mit hoher Dichte.