Brownsche Motoren als molekulare Siebe

Max-Planck-Forscher haben ein völlig neues Verfahren entwickelt, das mit hoher Effizienz mikroskopisch kleine Objekte transportieren und trennen kann

Die Moleküle in Gasen und Flüssigkeiten sind ständig in Bewegung. Eine große Herausforderung für das neue Gebiet der Nanotechnologie ist das Design und der Bau mikroskopisch kleiner Bauteile, die Energie angesichts dieses unvermeidbaren thermischen Rauschens in gerichtete Bewegung umwandeln können. Jetzt ist es Physikern am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle gelungen, ein neuartiges Verfahren zu entwickeln, das die chaotische Brownsche Bewegung der zu separierenden Objekte über einen Ratschenmechanismus in einen gerichteten Teilchenstrom umwandelt (Nature, 3. Juli 2003).

Die von den Forschern dazu entwickelte Siliziummembran mit Millionen asymmetrisch geformten Poren sind für die Biotechnologie und Medizintechnik von großem Interesse. Sie könnten sich besonders dafür eignen, mikroskopisch kleine Objekte wie Viren oder Zellbestandteile sehr schnell zu transportieren und nach Größe oder Masse zu trennen. Wegen der Möglichkeit eines massiv parallelen Betriebs, des großen Teilchenumsatzes sowie der hohen Präzision und Selektivität für Objekte von einem Zehntel bis einem Mikrometer könnte die neue Trenntechnik weit verbreitet Anwendung finden.

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