Sitzordnung für Moleküle

Die Anordnung von Molekülen auf Oberflächen ist für viele Technologien wie die Herstellung organischer Solarzellen von höchster Bedeutung. (Bild: Panthermedia/Franz Metelec)

FAU-Forscher wollen das Rätsel der Molekülanordnung auf Oberflächen lösen

Wie von Geisterhand fügen sich die einzelnen Teile eines Puzzles aneinander – so sieht der Traum der Materialforscher der FAU aus, wenn sie Moleküle auf Oberflächen auftragen, um Materialien für neue Technologien wie etwa organische Solarzellen herzustellen. Bisher wussten die Forscher kaum etwas darüber, wie sich große Moleküle an Oberflächen binden und wie diese angeordnet werden können. Die Forschergruppe funCOS der FAU hat es sich deshalb zum Ziel gesetzt, diesen Grenzbereich zu untersuchen, in dem Moleküle und Oberflächen aufeinandertreffen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nun die Fortsetzung der Forschergruppe bis 2020 bewilligt und fördert diese mit 3,5 Millionen Euro.

Die Anordnung von Molekülen auf Oberflächen ist für viele Technologien wie beispielsweise die Herstellung organischer Solarzellen von höchster Bedeutung. Bei falscher oder unregelmäßiger Platzierung der Teilchen treten Fehlfunktionen auf. Die Erlanger Forschergruppe „Functional Molecular Structures on Complex Oxide Surfaces“ will nun solche Molekülanordnungen besser kontrollieren, die zum Beispiel eingesetzt werden können, um das Sonnenlicht einzufangen oder preiswerte elektronische Geräte herzustellen.

Prof. Dr. Jörg Libuda, Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, leitet die DFG-Forschergruppe, an der insgesamt 14 Arbeitsgruppen beteiligt sind. Experimentatoren und Theoretiker aus der Chemie, Physik und den Materialwissenschaften versuchen, gemeinsam das Rätsel der Molekülanordnung zu lösen. Dazu müssen die Wissenschaftler das Verhalten der Moleküle auf verschiedenen Trägerflächen testen und die Forschungsergebnisse zu einem Baukastensystem zusammenführen. So soll es schließlich gelingen, den Molekülen beizubringen, wo es hingeht.

In der ersten Förderperiode von 2014 bis 2017 erarbeiteten die Forscher vor allem ein grundlegendes Verständnis von Hybridgrenzflächen anhand einfacher Modellsysteme. Die zweite Förderperiode soll nun dafür genutzt werden, die Brücke zu realen Bedingungen und Materialien zu schlagen. Deshalb sollen hier unter anderem komplexe Nanostrukturen und realistische Materialumgebungen, wie zum Beispiel reaktive Gase und Flüssigkeiten, im Fokus stehen.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Jörg Libuda
Tel.: 09131/85-27308
joerg.libuda@fau.de