DNA-artige Polymere für die Nanoelektronik
Die Selbstanordnung, der Prozess mit dem sich einzelne Komponenten in eine größere funktionsfähige Spezies zusammensetzen, ist seit geraumer Zeit von Interesse. Das Erstellen neuer, elektroaktiver Polymere für die potenzielle Verwendung in der Nanoelektronik über die Selbstanordnung von Teilkomponenten war das Ziel des EU-geförderten Projekts "Metal-containing functional polymers through subcomponent self-assembly" (Mecofupo). Die Forscher konzentrierten sich auf die Verwendung von Metallionenvorlagen, um die Selbstbildung der Polymere über die chemische Bindung mit dem Metall zu lenken. Die erfolgreiche Entwicklung eines neuartigen Polymers mit einer Kupfer(I)-Vorlage, das auf Stimuli wie Licht, Hitze und mechanische Scherung auf vorhersagbare Weise reagiert, hat die Forscher dazu motiviert, nach weiteren Materialien für die Verwendung in elektrochemischen Geräten zu suchen. Sie haben, basierend auf einer Kupfer(I)-Vorlage als potenziellen molekularen Draht, eine Doppelhelixstruktur verfolgt, die an die selbstanordnende Desoxyribonukleinsäure (DNA) erinnert. Dies erfolgte basierend auf dem Nachweis, dass eine derartige Vorlage unter Kupferionen eine Elektronendelokalisierung aufweist. Das neuartige Material war elektroaktiv und zeigte eine Selbstanordnung sowohl auf einer Silikonoberfläche, die für potenzielle elektronische Geräteanwendungen relevant ist, als auch in Lösung. Drei Fachbereiche der University of Cambridge arbeiteten zusammen, um die Eigenschaften dieses einmaligen Materials ausführlich zu studieren. Die Selbstanordnung von elektrisch leitfähigen Polymeren, die auf externe Stimuli reagieren, hat wichtige Anwendungen bei der Selbsterneuerung und Regeneration von Gewebe sowie in der Biosensorik. Ein derartiges Polymer mit der DNA-ähnlichen Doppelhelixstruktur könnte die Tür zu einer Vielzahl von Anwendungen im Zusammenhang mit Genetik und Gentherapien öffnen.
