Chemie-Nobelpreis - Grazer Nano-Auto-Bauer: Das Thema ist heiß

Graz (APA) - In Österreich ist der Grazer Physiker Leonhard Grill einer der wenigen Forscher, die sich mit den Nobelpreis-würdigen molekularen Maschinen beschäftigen. Zusammen mit US-Kollegen hat er ein Nano-Auto gebaut, das im Oktober beim weltweit ersten Nano-Auto-Rennen in Toulouse ins Rennen gehen sollte. Der „Nano-Prix“ wurde aber verschoben. Für Grill ist „das Thema heiß, da gibt es noch viel zu lernen“.

Grill und sein Team vom Institut für Chemie der Universität Graz verwenden für ihre Arbeiten „Feringa-Motoren“, wie er gegenüber der APA erklärte. Bernard Feringa, einer der drei diesjährigen Chemie-Nobelpreisträger, habe mit seinem Motor gezeigt, dass die Rotation nur in eine Richtung möglich sei - „und das ist bahnbrechend“, so der Leiter der Arbeitsgruppe für „Single-Molecule-Chemistry“. Denn auf der Nanoskala der einzelnen Atome und Moleküle gebe es die Brownsche Bewegung und die gehe statistisch in alle Richtungen.

Die Frage sei, ob es in Zukunft gelinge, tatsächlich eine Last auf einer Oberfläche in verschiedene Richtungen zu transportieren, etwa Moleküle aufsammeln und woanders deponieren. Wenn es gelinge, dies auch in Flüssigkeiten zu machen, „kann man sich das Science-Fiction-artig vorstellen, wie etwa in Blut Nano-Roboter arbeiten“.

Die Natur ist für die Wissenschafter dabei Vorbild. Diese schaffe etwa mit Hilfe spezieller Proteine in den Muskeln (Myosin), dass sich diese bewegen. In der Forschung sei man noch nicht so weit, „das wird die Herausforderungen in den nächsten Jahren sein“, so Grill.

Als Antrieb für ihr Nano-Auto verwenden die Grazer Forscher so wie Feringa Strom aus der Spitze eines Rastertunnelmikroskops. Ein besonders interessanter Treibstoff wäre für Grill aber Licht. „Das hat die große Eleganz, dass man beim Antrieb nicht nur lokal auf ein Molekül beschränkt ist, sondern eine große Oberfläche mit vielen Molekülen bestrahlen und diese gleichzeitig bewegen kann“, so der Physiker. Die Wissenschafter arbeiten auch gerade daran, die Moleküle spezifisch mit unterschiedlichen Lichtfarben (Wellenlängen) zu bewegen.

Traurig ist Grill und sein Team, dass das für 14. bis 15. Oktober in Toulouse geplante Rennen der Nano-Autos verschoben wurde, um den Team genügend Zeit für die Vorbereitung zu geben. „Wir wären bereit gewesen mit unserem Auto.“

Auch wenn der Physiker mit Prognosen vorsichtig ist, erwartet er „bei der Kontrolle von Systemen auf Oberflächen in den nächsten Jahren sicher große Fortschritte“. Das ganze Gebiet stecke aber noch in den Kinderschuhen, und sowohl die Synthese von den verwendeten Molekülen sei „extrem schwierig“, als auch die Experimente von physikalischer Seite sehr anspruchsvoll. „Wir brauchen viel Zeit und arbeiten Jahre an einem Molekül, bis wir verstehen was los ist, deswegen wird es noch dauern.“