Mit heißem Wasser und hohem Druck stellt die Wiener Chemikerin Miriam Unterlass lichtreaktive Farbstoffe her, die von Quarzglas umhüllt sind. So entstehen flüssigkeitsgefüllte Teilchen, die wiederum nur Licht als Energiequelle brauchen, um Substanzen für Medikamente zu produzieren. Die Arbeit wurde in der Fachzeitschrift "Journal of Materials Chemistry A" veröffentlicht.

"In unterirdischen Heißwasserseen beispielsweise entstehen Bergkristalle, indem die im heißen Wasser gelösten Atome miteinander reagieren, erst Moleküle (Grundbausteine, Anm.) und dann Kristalle bilden", erklärte Unterlass, die am Forschungszentrum für Molekulare Medizin (CeMM) der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien sowie der Universität Konstanz (Deutschland) forscht, in einer Aussendung der Uni Konstanz. Sie verwendet diese "Hydrothermalsynthese" - also das Herstellen von Materialien unter hohem Druck und bei großer Hitze -, um lichtreaktive Farbstoffe herzustellen, ohne wie üblich giftige Lösungsmittel dazu verwenden zu müssen. Im selben Reaktionsgefäß werden sie in eine feste Hülle gepackt. Diese besteht aus "Siliziumdioxid", erklärte sie der APA, also lichtdurchlässigem Quarzglas.

Die Farbstoffe darin sind flüssig und heißen "Perylenbisimide". Sie sind in der Lage, Licht aufzunehmen und damit chemische Reaktionen anzutreiben. "Dieser Prozess ähnelt den Vorgängen bei Pflanzen, wo es ebenfalls die Farbstoffe sind, die das Licht absorbieren, mit dem die Photosynthese vollzogen wird", so die Forscherin mit ihren Kollegen in der Aussendung: "Die Tatsache, dass sich das Hybridmaterial nach außen wie ein Festkörper verhält, hat den Vorteil, dass es im Gegensatz zu einer (flüssigen) Lösung, die nach Gebrauch entsorgt werden muss, immer wieder als Katalysator eingesetzt werden kann". Mit Licht als Energiequelle nutze man überdies "die beste Ressource, die wir haben, denn Licht kann nicht verbraucht werden", meint Unterlass.

Mithilfe dieser Katalysatoren will sie kleine organische Moleküle herstellen, die bei Medikamenten eine Rolle spielen. "Grundsätzlich ist die Methode aber für jegliche chemische Reaktion und damit die Herstellung jeglicher synthetischer Produkte anwendbar", so die Forscherin.

Service: https://doi.org/10.1039/D1TA03214C