Lexikon der Neurowissenschaft: molekularer Schalter
molekularer Schalterm,Emolecular switch, photochemisches Gegenstück zu in der Elektronik üblichen elektrischen Schaltern. Eine vielversprechende Kombination für die Realisierung eines molekularen Schalters besteht aus einer Mischung von Eosin-Y (einem biologischen Farbstoff) und einer Verbindung von Azobenzol mit 4,4'-Bipyridin (Viologen). Eosin-Y ist ein roter Farbstoff, absorbiert also grünes Licht. Wenn es jedoch mit der Azobenzol-Bipyridin-Verbindung einen Ladungstransferkomplex bildet, wird es für grünes Licht durchlässig. Durch Einstrahlung von ultraviolettem Licht (λ = 366 nm) wird entsprechend die Mischung für grünes Licht durchlässig – der Schalter ist eingeschaltet; Einstrahlung von Licht einer Wellenlänge oberhalb von 400 nm schaltet den Schalter wieder aus. Der Effekt beruht auf der Änderung des elektrischen Dipolmoments bei der Umwandlung des trans-Isomers in das cis-Isomer der Eosin-Y-Azobenzol-Bipyridin-Verbindung und umgekehrt. – Ein weiteres Molekül besteht aus einem speziell variierten, elektronenliefernden Porphyrin-Molekül, das fest an eine Biphenyl-Perylen-Verbindung geknüpft ist. Das Molekül funktioniert durch einen sehr schnellen Ladungsaustausch von Elektronen und ermöglicht nach vorliegenden Vergleichsmessungen eine um den Faktor 10-100 größere Schaltgeschwindigkeit gegenüber anderen optisch schaltbaren Molekülen. Das Molekül wurde mit bisher über 80 Millionen fehlerfreien Schaltvorgängen auf Stabilität und Verläßlichkeit getestet. Mit solchen Schaltern ist nicht nur eine binäre optische Informationsverarbeitung (optische Computer), sondern auch eine Informationsspeicherung in den Bereich des Möglichen gerückt (molekularer Speicher). Nanotechnologie.
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