Beginn des Seitenbereichs:
Seitenbereiche:

  • Zum Inhalt (Zugriffstaste 1)
  • Zur Positionsanzeige (Zugriffstaste 2)
  • Zur Hauptnavigation (Zugriffstaste 3)
  • Zur Unternavigation (Zugriffstaste 4)
  • Zu den Zusatzinformationen (Zugriffstaste 5)
  • Zu den Seiteneinstellungen (Benutzer/Sprache) (Zugriffstaste 8)
  • Zur Suche (Zugriffstaste 9)

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:
Seiteneinstellungen:

Deutsch de
English en
Suche
Anmelden

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:
Suche:

Suche nach Details rund um die Uni Graz
Schließen

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche


Suchen

Beginn des Seitenbereichs:
Hauptnavigation:

Seitennavigation:

  • Universität

    Universität
    • Die Uni Graz im Portrait
    • Organisation
    • Strategie und Qualität
    • Fakultäten
    • Universitätsbibliothek
    • Jobs
    • Campus
    Lösungen für die Welt von morgen entwickeln – das ist unsere Mission. Unsere Studierenden und unsere Forscher:innen stellen sich den großen Herausforderungen der Gesellschaft und tragen das Wissen hinaus.
  • Forschungsprofil

    Forschungsprofil
    • Unsere Expertise
    • Forschungsfragen
    • Forschungsportal
    • Forschung fördern
    • Forschungstransfer
    • Ethik in der Forschung
    • Kommission für wissenschaftliche Integrität
    Wissenschaftliche Exzellenz und Mut, neue Wege zu gehen. Forschung an der Universität Graz schafft die Grundlagen dafür, die Zukunft lebenswert zu gestalten.
  • Studium

    Studium
    • Studieninteressierte
    • Infos für Studierende
    • Welcome Weeks für Erstsemestrige
  • Community

    Community
    • International
    • Am Standort
    • Forschung und Wirtschaft
    • Absolvent:innen
    Die Universität Graz ist Drehscheibe für internationale Forschung, Vernetzung von Wissenschaft und Wirtschaft sowie für Austausch und Kooperation in den Bereichen Studium und Lehre.
Jetzt aktuell
  • Jetzt zum Studium anmelden
  • Jetzt die "Youni"-App holen
  • Klimaneutrale Uni Graz
  • Forscher:innen gefragt
  • Arbeitgeberin Uni Graz
Menüband schließen

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:
Sie befinden sich hier:

Universität Graz Neuigkeiten Molekulare Telegraphie

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Donnerstag, 19.11.2020

Molekulare Telegraphie

Ein Molekül wandert vom Sender zum Empfänger. Über die Spitzen des Rastertunnelmikroskop lässt sich die Bewegung exakt steuern. Bild: Uni Graz/Grill

Ein Molekül wandert vom Sender zum Empfänger. Über die Spitzen des Rastertunnelmikroskop lässt sich die Bewegung exakt steuern. Bild: Uni Graz/Grill

ForscherInnen der Uni Graz können einzelne Moleküle präzise senden und empfangen

Die Idee, einen Ball zu werfen und zu fangen, ist allen vertraut – aber kann man das auch mit einzelnen Molekülen machen? Also sie gezielt von einem Ort an einen anderen und wieder zurück transferieren? Und wie schnell wären die Moleküle? Diesen Fragen ist eine Forschungsgruppe der Universität Graz in Kooperation mit WissenschaftlerInnen aus Aachen und Tennessee nachgegangen. Die Ergebnisse sind als Titelgeschichte in der aktuellen Ausgabe des Magazins Science erschienen.

„Durch die gezielte Bewegung einzelner Moleküle können wir Einblick in grundlegende physikalische und chemische Prozesse gewinnen, die für die Moleküldynamik – beispielsweise während chemischer Reaktionen oder in der Katalyse – von Bedeutung sind“, erklärt Leonhard Grill, Leiter des Grazer Teams. Für die Studie brachten die WissenschaftlerInnen organische Moleküle mit einer Länge von etwa zwei Nanometern auf einer Silberoberfläche mit der feinen Metallspitze eines Rastertunnelmikroskops in eine besondere Ausrichtung, in der sie sogar bei -266° C noch extrem mobil sind. „Wir konnten zeigen, dass sich die Moleküle trotz der sehr flachen Oberfläche entlang einer einzigen Atomreihe, also nur in eine Richtung, bewegen“, beschreibt der Forscher.

Wenn nun ein elektrisches Feld eingeschaltet wird, lassen sich durch elektrostatische Kräfte einzelne Moleküle wie auf Schienen perfekt entlang einer geraden Linie bewegen. Dadurch können diese Teilchen – je nach Ausrichtung des Feldes – entweder durch die abstoßende Wirkung gezielt gesendet oder durch die Anziehungskraft aus großer Distanz empfangen werden. Dies geschieht über verhältnismäßig weite Strecken von 150 Nanometer, gleichzeitig mit extrem hoher Präzision von 0.01 Nanometer. „Während dieses Vorgangs ist es uns außerdem gelungen die Zeit zu messen, also die Geschwindigkeit eines einzelnen Moleküls direkt zu bestimmen“, ergänzt Grill. Diese lag bei etwa 0.1 mm pro Sekunde. „Das eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Untersuchung molekularer Energien während chemischer Reaktionen.“

Darüber hinaus konnten die ForscherInnen ein Sender-Empfänger-Experiment realisieren, bei dem ein einzelnes Molekül zwischen zwei Orten gezielt transferiert wurde: Zwei getrennte Rastertunnelmikroskopspitzen werden zunächst geeignet positioniert, dann die „Senderspitze“ vom anziehenden in den abstoßenden Modus umgeschaltet. Dadurch bewegt sich das Molekül exakt an den Ort der „Empfängerspitze“ und transferiert die im Teilchen enthaltene Information (wie Elementzusammensetzung oder atomare Anordnung) mit hoher räumlicher Präzision.

Publikation:
D. Civita, M. Kolmer, G. J. Simpson, A.-P. Li, S. Hecht, L. Grill „Control of long-distance motion of single molecules on a surface“, Science, Ausgabe vom 20. November 2020

Details zu den Forschungen von Leonhard Grill: www.nanograz.com

 

Erstellt von Dagmar Eklaude

Weitere Artikel

Uni Graz: Gemeinsam für einen zukunftsfähigen Wissensstandort Steiermark

Runder Tisch fordert tragfähige Finanzierung für die Leistungsvereinbarungsperiode 2028–2030 der fünf steirischen Universitäten mit dem Bund.

Wie unterrichten mit youtube und KI? Uni Graz stärkt Mediendidaktik in der Schule

Die Reise durch die Blutgefäße mit der VR-Brille veranschaulicht den Biologie-Unterricht. Ein interaktives Quiz macht Physik lebendiger. Das youtube-Video erklärt den Ersten Weltkrieg. Das Handy wird zwar vermehrt aus dem Klassenzimmer verbannt, dafür übernehmen in der Schule zunehmend soziale Plattformen, Apps sowie KI eine Rolle in der Wissensvermittlung. Doch wie gelingt der Unterricht mit Medien noch besser? Wo liegen die mediendidaktischen Herausforderungen? An der Universität Graz tauschen sich dazu Wissenschaftler:innen bei einer Tagung aus, die zum ersten Mal in Österreich stattfindet.

Jurassic Sounds: Biologe rekonstruiert Insekten-Gesänge vor 165 Millionen Jahren

Es war wohl nicht nur das Brüllen der Dinosaurier, das im Zeitalter des Jura die tierische Geräuschkulisse ausmachte. Grillen und Heuschrecken kommunizierten in vielfältigen Gesängen und höchsten Tönen, wie Thorin Jonsson vom Institut für Biologie der Universität Graz gemeinsam mit Kolleg:innen der Universitäten in Lincoln, Bristol (UK), Peking (China) und Tempe (USA) herausfand. Die Erkenntnisse über die bislang ältesten Klangspuren der Erde wurden soeben im Journal PNAS veröffentlicht.

EU-Förderung stärkt internationalen Austausch unter Universitäten

Die Universität Graz baut mit der europäischen Hochschulallianz Arqus internationale Studienmöglichkeiten weiter aus und übernimmt den Lead in zwei wichtigen Projekten. Studierende profitieren künftig von noch mehr gemeinsamen Studienprogrammen sowie von vereinfachter Anerkennung von Leistungen durch das Joint European Degree Label.

Beginn des Seitenbereichs:
Zusatzinformationen:

Universität Graz
Universitätsplatz 3
8010 Graz
  • Anfahrt und Kontakt
  • Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
  • Moodle
  • UNIGRAZonline
  • Impressum
  • Datenschutzerklärung
  • Cookie-Einstellungen
  • Barrierefreiheitserklärung
Wetterstation
Uni Graz

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche