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Hierarchical Assembly in Controllable Matrices

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Hin zu neuen Nanomaterialien

Der Bereich der Nanomaterialien wächst rapide und zahlreiche neue Anwendungen entstehen. Um den bereits bestehenden "Pool" an Nanomaterialien mit neuen Entwicklungen zu erweitern, untersuchten europäische Forscher nun den Vorgang, wie Nanomaterialien generiert werden können.

Industrielle Technologien

In der Natur organisieren Moleküle sich von selbst zu größeren funktionalen Strukturen. Dieser Vorgang ist als Selbstassemblierung bekannt. Dieses Prinzip haben die Wissenschaftler nun in verschiedenen Nanotechnologie-Anwendungen verfolgt. Die Möglichkeit, diese Selbstassemblierung in den verschiedensten Größenordnungen zu kontrollieren, würde ein sehr wirkungsvolles Instrument sein, welches unzählige Möglichkeiten eröffnet. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts "Hierarchical assembly in controllable matrices" (HIERARCHY) schlossen sich Hochschulen und Partner aus der Industrie zusammen, um dieses Ziel zu verfolgen. Dabei wurden verschiedene Methoden untersucht, wie Nanostrukturen mit Organisation auf molekularer oder größerer Ebene erzeugt werden können. Es konnten erfolgreich Teilchen in verschiedenen Längen sowie dreidimensionale Gitter erzeugt und anschließend in verschiedenen Anwendungen getestet werden. Ferner wurden neuartige Nanopartikel mit höchst interessanten optischen Eigenschaften erzeugt und patentiert. Besonderes Augenmerk wurde auf die Entwicklung von neuen Sensorplattformen – insbesondere Biosensoren – sowie das Targeting von niedermolekularen Verbindungen zu Proteinen gelegt. In diesem Zusammenhang untersuchten die Forscher auch anisotrope Materialien, um verschiedene Gerüste zu konstruieren, und konnten erfolgreich ein komplettes biomimetisches Gel erzeugen. Ein zusätzliches Highlight des Projekts war die Integration des erzeugten Materials in bereits existierende Chiplabor-Technologie. Ein großer Teil der Projektaktivitäten wurde dem Training der teilnehmenden Forscher gewidmet, welches sowohl von der Gastinstitution als auch vom HIERARCHY-Netzwerk durchgeführt wurde. Thema dieses Trainingsprogramm war die Nanowissenschaft, wobei besonderer Fokus auf die hierarchische Assemblierung gelegt wurde. Die signifikanten Erkenntnisse des Projekts HIERARCHY wurden in Zeitschriften mit großem Impact-Faktor veröffentlicht und führten zur Vermarktung eines der entwickelten Produkte. Die neuartigen Materialien tragen zur Weiterentwicklung des Bereichs der Nanotechnologie bei und könnten in Bereichen wie Optik, Biowissenschaft und Chemie Anwendung finden.

Schlüsselbegriffe

Nanomaterial, Selbstassemblierung, Nanotechnologie, Biosensor, biomimetisches Gel, Chiplabor, Optik

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