Prof. Dr. Michael Gottfried sowie Prof. Dr. Michael Mastalerz von der Universität Heidelberg und Prof. Dr. Holger Bettinger von der Universität Tübingen verfolgen mit ihrem Projekt »Tackling the Cyclacene Challenge« (TACY) das Ziel, eine besondere Klasse von ringförmigen Kohlenstoffverbindungen - die Cyclacene - erstmalig zu erzeugen. Der europäische Forschungsrat fördert das Projekt mit rund 11 Millionen Euro. Davon sind rund 4,5 Millionen Euro für die Forschungsarbeiten an der Philipps-Universität Marburg vorgesehen.
Auf der Suche nach dem »heiligen Gral«
Cyclacene sind kleinste Ausschnitte aus Kohlenstoffnanoröhren und aufgrund ihrer einzigartigen chemischen, elektronischen und strukturellen Eigenschaften für potenzielle Anwendungen zum Beispiel in der organischen Elektronik von besonderer Bedeutung.
Das ERC-geförderte Verbundprojekt zielt darauf ab, die Herstellung von Cyclacenen mit neuen Ansätzen zu ermöglichen. Trotz jahrzehntelanger Forschungsanstrengungen war es bislang nicht gelungen, auch nur einen einzigen Vertreter dieser Stoffklasse zu erzeugen. Diesen quasi »heiligen Gral« wollen die Forscher nun gemeinsam im Rahmen des Projekts TACY erreichen.
Eisige Temperaturen und Gold
»Das geht nur im Team und mit einer Kombination von ganz neuen Ideen«, erläutert Prof. Michael Gottfried. »Es gibt schon gute Gründe dafür, dass es bisher nicht geklappt hat.« Im Labor des Oberflächen- und Nanowissenschaftlers auf den Marburger Lahnbergen sollen molekulare Vorstufen, die in Heidelberg und Tübingen synthetisiert werden, bei extrem tiefen Temperaturen in die gewünschten Cyclacene umgewandelt werden.
Dies geschieht auf Goldoberflächen in einem sogenannten Rastersondenmikroskop. Mit diesem Mikroskop können einzelne Atome und Moleküle nicht nur abgebildet, sondern auch gezielt verändert werden. Dadurch ist es möglich, chemische Prozesse zu erzwingen, die von allein nicht ablaufen würden.
»Durch diese Manipulationen wollen wir zunächst einzelne Cyclacenmoleküle erzeugen und ihre grundlegenden Eigenschaften verstehen«, erklärt Prof. Gottfried. »Mit dem so gewonnenen Wissen können wir anschließend daran gehen, andere Synthesewege zu finden, mit denen größere Mengen erzeugt werden können.«
Forschungsgelder für Mikroskop
Der Forscher freut sich auf ein neues Rastersondenmikroskop, das aus Mitteln des ERC Synergy Grant beschafft werden soll. »Damit können wir nicht nur Moleküle abbilden und manipulieren, sondern auch im Detail chemisch analysieren - das ist eine tolle Sache und wird uns bei dem Projekt enorm helfen.«
Der europäische Forschungsrat ist der Forschungsförderer der europäischen Union. Die ERC Synergy Grants gehören zu den vier großen Förderprogrammen der Organisation.
