Beiträge im Jahrbuch 2004

Cölfen, Helmut
Die Untersuchung von Kristallisationsvorgängen ist eine klassische Fragestellung in der Wissenschaft. Kristalle sind aus Ionen oder Molekülen aufgebaut und haben eine kleinste Einheit, die so genannte Einheitszelle. Alle Kristallformen lassen sich aus dieser ableiten, d. h., "normale" Kristalle weisen definierte planare Flächen auf. In letzter Zeit hat die Untersuchung von Biomineralien (von lebenden Organismen gebildete Mineralien wie z. B. die Skelettgerüste von Algen) allerdings nahe gelegt, dass nicht alle Kristalle in das klassische Lehrbuchbild passen. Diese Kristalle weisen Formen mit komplexer Gestalt auf, die sogar untypische Rundungen beinhalten und damit von den planaren klassischen Kristallflächen abweichen. Des Weiteren sind Biomineralien meist hoch optimierte Verbundwerkstoffe wie z.B. Knochen, Zähne oder Muschelschalen. Dies wird durch Steuerung des Kristallisationsvorgangs durch strukturdirigierende Moleküle erreicht. [mehr]

Kurth, Dirk G.
Der Aufbau von Materialien durch schwache, konkurrierende Wechselwirkungen aus molekularen Modulen bietet faszinierende Perspektiven für die Entwicklung neuer Schlüsseltechnologien. Die Verwendung dieser Wechselwirkungen zum kontrollierten Aufbau definierter Funktionsmaterialien hat sich daher zum Leitmotiv in den Nanowissenschaften und der chemischen Materialforschung entwickelt. Hier werden verschiedene Methoden beschrieben, wie molekulare Module spontan zu komplexen Architekturen zusammengefügt werden können. Die Einbeziehung von Metall-Ionen in die Strukturen führt zu Wert steigernden Funktionen, die für magnetische, optische und elektronische Anwendungen von Interesse sind. Der modulare Aufbau bietet eine weit reichende Kontrolle über die Struktur und die Funktion von der molekularen bis hin zur makroskopischen Ebene. Darüber hinaus bietet die Verwendung der funktionalen und strukturellen Module einen unübertroffenen Grad an Vielfalt, Flexibilität und synthetischer Einfachheit. [mehr]