AMOS Projekt

Dieses Projekt stellt einen bahnbrechenden Ansatz dar, um unidirektionale Bewegung auf wohldefinierten Oberflächen zu erreichen, kooperative motorische Aktivität zu realisieren, Strömungsprozesse zu kontrollieren und Fracht auf atomarer Ebene zu transportieren. Es basiert auf Molekül-Oberflächen-Motoren, die die mikroskopische Reversibilität durch kontrollierte Modulation der potenziellen Energie der Oberfläche überwinden und in verschiedenen Bereichen große Auswirkungen haben können. Zur Anregung der molekularen Bewegung wird Licht verwendet, was eine große Vielseitigkeit bietet. Der Stimulus wird also aus der Ferne auf viele Moleküle gegeben, während die Charakterisierung auf Einzelmolekülebene erfolgt, was eine statistische Analyse der Trajektorien in zwei Dimensionen ermöglicht.

Es werden verschiedene Motorkonzepte verwendet, um die potenzielle Energie von Oberflächen kontrolliert zu modulieren und die wichtigsten Herausforderungen auf dem Gebiet der molekularen Maschinen an Oberflächen anzugehen. Es werden verschiedene hochdefinierte Oberflächen verwendet und neuartige Adsorbat-Motoren untersucht, d. h. Moleküle, die ihre Motorfunktion nur dann erfüllen, wenn sie sich mit einer Oberfläche verbinden. Eine fortgeschrittene Bewegungskontrolle wird durch mehrere Motoren erreicht werden. Ergänzende Methoden der Mikroskopie, Spektroskopie und Interferometrie mit extrem hoher räumlicher, energetischer und zeitlicher Auflösung werden zum Einsatz kommen - ein Schlüsselaspekt dieses Projekts.

AMOS befasst sich sowohl mit Grundlagenforschung als auch mit technologischen Aspekten: Es wird ein elementares Verständnis molekularer Motoren mit extrem hoher räumlicher (pm) und zeitlicher (fs) Auflösung liefern und Modellsysteme für künftige Anwendungen mit Einblicken auf Einzelmolekülebene untersuchen. Es wird die Kollektivität erforscht, um die Motoraktivität durch kooperative Effekte in genau definierten Assemblies zu verstärken, und diese Systeme auch unter Umweltbedingungen im Hinblick auf gesteuerte Strömungsprozesse an der Fest-Flüssig-Grenzfläche untersuchen. Gezielte chemische Wechselwirkungen werden den Transport und die Beförderung einzelner oder weniger Atome mit individuellen Motormolekülen ermöglichen, ein grundlegender Schritt in Richtung einer Bottom-up-Konstruktion von Materie durch molekulare Maschinen.