Chamäleon- Moleküle: Die Umgebung macht die Form

So kann man dem „Chamäleon-Molekül“ CH5+ Struktur verleihen: 

 Je nachdem, wie viele Wasserstoffmoleküle (blau) sich an das CH5+-Molekül anlagern, verändert sich der Bereich, in dem sich die Wasserstoffatome des CH5+-Moleküls bewegen (rot); seine Struktur wird also teilweise „eingefroren“. Die Flächen repräsentieren quantenmechanische Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichten bei einer Temperatur von 20 Kelvin.

Grafik: A. Witt, S. Ivanov, D. Marx

Kohlenstoff-Aerogel: Einsatz bei Ölpest

Das Material wiegt fast nichts und ist durstig, sehr durstig. Auf alles, was ölig ist. Bis zum 300fachen des Eigengewichts. Dieses sogenannte Kohlenstoff-Aerogel entsteht aus Bakteriencellulose, die bei 1300 Grad Celsius pyrolysiert wird. Die Faserstruktur bleibt dabei erhalten und ist zudem mechanisch stabil. Sie ist hitze- und feuerbeständig. Und sie ist mehrmals wiederverwertbar. Die hohe Leitfähigkeit macht das Material zudem für elektronische Anwendungen interessant.

Chinesische Wissenschaftler nutzen bakterielle Cellulose als kostengünstigen Rohstoff zur Herstellung von hochporösen, ultraleichten, flexiblen, feuerbeständigen Aerogelen.

(c) Wiley-VCH

Perlmutt mithilfe von Bakterien produzieren

Man nehme das Protein Perlucin und kopple es an das Grün-Fluoreszierende-Protein (GFP) und träufle in die wässrige Lösung dieses Komplexes abwechselnd Carbonat-und Kalziumionen. Die Reihenfolge und der pH-Wert entscheiden über die Kristallstruktur der Kalk-Art, die dabei entsteht. Das GFP hat bei diesem Prozess offensichtlich zwei Aufgaben: Zum einen macht es das Perlucin wasserlöslich, zum andern dient es als Abstandshalter zwischen den unterschiedlichen KalkKristall-Schichten.
Nächstes Ziel: mit GFP sämtliche Proteine, die am Entstehungsprozess von Perlmutt beteiligt sind, wasserlöslich machen und in Bakterien biotechnologisch exprimieren.
So könnten zukünftig aus billigem, gelöstem Kalk großtechnisch wertvollere Kalk-Arten produziert werden. Natürlich auch Muschelperlen - technische.

Proteine aus der Haliotis Schnecke bewirken das Wachstum maßgeschneiderter Materialien.

Quelle: Uwe Bellhäuser

Wasserstruktur ist doch tetraedrisch

Modell eines symmetrischen, vierfach koordinierten Wassermoleküls (Sauerstoff rot und Wasserstoff weiß)

Abb.: Thomas D. Kühne

Flüssiges Wasser ist doch tetraedrisch strukturiert. Computersimulationen an der Uni Mainz beenden damit die Kontroverse, die dieses alte Lehrbuchwissen in Frage gestellt hatte. Die damaligen Messungen, die ergeben hatten, dass Wassermoleküle nur mit jeweils zwei anderen kontaktieren seien zwar richtig gewesen, stellten aber einen "extreme augenblickliche Assymetrie" natürlicher Fluktuationen dar. Im zeitlichen Mittel aber sei die Struktur exakt tetraedrisch.

Chemische Synthese mit Elektronenstrahlen

Ammoniak-Moleküle an eine Kohlenwasserstoffschicht zu koppeln nur mit Hilfe von Elektronenstrahlen, ist jetzt an der Uni Bremen gelungen. Eine neue Methode der chemischen Synthese ist das, und diese könnte nicht nur für die Modifizierung von Oberflächen genutzt werden. In der Astrochemie könnte man damit auch die Entstehung komplexer Moleküle im kosmischen Eis erklären.