Grundlagenforschung

Die Kernfrage bei der Entstehung des Lebens ist, welche Energiequelle in frühen Lebensvorstufen die die Reduktion von Kohlendioxid zu organischen Verbindungen angetrieben haben könnte. Ohne Kohlenstofffixierung gäbe es keine komplexen Moleküle, aus denen Leben hätte entstehen können. Obwohl die Sonne die bei weitem stärkste und beständigste Energiequelle auf der Erde ist, spielt ihre Strahlung in den meisten Szenarien zum Ursprung des Lebens keine Rolle. Doch das beginnt sich zu ändern. Armen Mulkidjanian von der Universität Osnabrück hat eine Hypothese vorgestellt, nach der die UV-Strahlung der Sonne die chemische Evolution auf der Erde in Gang gesetzt hat. Erfreulicherweise ist die gesamte Arbeit offen im Internet einsehbar.

Der vorgeschlagene Mechanismus ähnelt sehr entfernt dem, der auch heute noch in den Blättern von Pflanzen abläuft, und wird deswegen abiotische Photosynthese genannt: Ein geeignetes Material nimmt die Energie der Lichtquanten auf und nutzt sie, um aus Kohlendioxid Formaldehyd oder Ameisensäure herzustellen. Man weiß von verschiedenen Mineralien, die als Halbleiter derartige Reaktionen katalysieren können, und Mulkidjanian konzentriert sich auf Zinksulfid.

Quelle: http://www.wissenslogs.de/wblogs/blog/fischblog/chemie/2009-10-22/zink-und-die-entstehung-des-lebens<//font>

Mit nanoteiligen Funktionsmaterialien und innovativen Druckverfahren schaffen Forscher von BASF SE, Heidelberger Druckmaschinen AG (Heidelberg) und TU Darmstadt die Drucktechnik der Zukunft. Sie machen den Weg frei für zukunftsweisende Produkte der Organischen Elektronik wie z.B. transparente Photovoltaik-Folien oder biegsame Leuchtdioden, die zukünftig mit Hilfe der weiterentwickelten Druckmaschinen auf flexible Trägermaterialien gedruckt werden könnten.

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Spitzenclusters „Forum Organic Electronics“ wollen die Partner im Projekt „Nanostrukturierung und Plastik-Elektronik Printplattform (NanoPEP)“ innerhalb von drei Jahren die ersten gedruckten Ergebnisse präsentieren.

Innovative Materialien sind neben den Verfahren eine wichtige Voraussetzung für diese Entwicklung. Ein Forschungsschwerpunkt im Spitzencluster ist die Entwicklung von Hybridmaterialien aus anorganischen und organischen Komponenten. Die BASF SE entwickelt dabei neue Produktionsverfahren zur Herstellung von nanoskaligen Funktionsmaterialien wie zum Beispiel polymerveredeltem Zinkoxid. Diese bilden bestimmte Strukturen aus oder ordnen sich autonom zu Formen und Mustern an und bringen dadurch neue Eigenschaften für die Drucktechnik mit.

27 Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen arbeiten gemeinsam an den vom BMBF mit 40 Millionen Euro geförderten Forschungsprojekten im Bereich der Zukunftstechnologie Organische Elektronik

Quelle:
Rn-news.de vom 27. Juli 2009 

Nun ist es offiziell: Das chemische Element mit der Ordnungszahl 112, das 1996 am Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Darmstadt erstmals nachgewiesen wurde, wird ins Periodensystem der Elemente aufgenommen.  

Physiker der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt haben das Element 112 zum ersten Mal vor 13 Jahren erschaffen. Jetzt hat die zuständige Behörde die Entdeckung anerkannt, und Nummer 112 wird in das Periodensystem der Elemente aufgenommen.Das Team um Kernphysiker Sigurd Hofmann darf vorschlagen, wie es heißen soll: Das neue Element soll den namen Copernicum erhalten und das damit verbundene chemische Zeichen Cp.

Weil die Atomkerne so instabil sind, ist das Element in der Natur nicht zu finden und muss künstlich erzeugt werden. Dazu wurden die Atomkerne von Blei und Zink miteinander verschmolzen.  Das ist allerdings sehr schwierig, weil die Kerne positiv geladen sind und sich gegenseitig abstoßen. Die Darmstädter Forscher haben es dennoch geschafft, indem sie in ihrem Beschleuniger Zinkionen mit einer Geschwindigkeit von rund 30 000 km/h auf eine Bleifolie schossen.

Die Zahl 112 steht für die Ordnungszahl des Elements - sie ergibt sich aus der Anzahl der Protonen, der positiv geladenen Bausteine, im Kern und bestimmt die Identität eines Atoms. Durch die Kernfusion addieren sich die 30 Protonen im Atomkern des Zinks und die 82 Protonen im Atomkern des Bleis zu 112 Protonen.

Über die Eigenschaften des neuen Elements ist wenig bekannt. Da es jedoch im Periodensystem nahe bei Quecksilber steht, kann man annehmen, dass es ebenfalls flüssig, vielleicht auch gasförmig sein wird.

Quellen:

• „Bavarium wäre ein schöner Name“ aus: SZ (online) vom 12. Juni 2009
• „Schwere Jungs aus Hessen“ aus: tagesspiegel (online) vom 11. Juni 2009
• „Familienzuwachs fürs Periodensystem: In Darmstadt entdecktes Element ist jetzt offiziell Teil des chemischen Ordnungssystems“ aus: news-adhoc.com "Schweres Teilche", aus sueddeutsche.de vom 16.7.2009

Einem Physiker der Universität Jena ist der Nachweis intrinsischer, ferromagnetischer Eigenschaften von mit Kobalt dotierten Nanodrähten aus Zinkoxid gelungen. Damit könnte im Rahmen der Halbleiterphysik der Einstieg in die so genannte Spintronik gelungen sein. In der Spintronik werden nicht nur die elektrischen Ladungen der Elektronen sondern auch deren Eigendrehimpuls genutzt. Spintronik-Halbleiter können schneller und stromsparender schalten als elektrische Bauelemente. Sie kommen bei der Informationsübertragung mit nur einem Elektron aus. Bislang fällt die Herstellung von Halbleiter-Nanodrähten noch in das Gebiet der Grundlagenforschung.

Quellen:

• MM Maschinenmarkt – Das Industriemagazin, vom 20.07.2009
• Thüringer Allgemeine, vom 17.07.2009
• „Evidence of intrinsic ferromagnetism in individual dilute magnetic semiconducting nanostructures „ Z. H. Zhang, Xuefeng Wang, J. B. Xu, S. Muller, C. Ronning, Quan Li, Nature Nanotechnology 4, 523-527 (13 July 2009)