Japanische Wissenschaftler haben eine innovative Methode entwickelt, um die Energieübertragung zwischen Molekülen zu steuern. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven in den Bereichen Tröpfchenchemie und Photochemie.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Yasuyuki Tsuboi von der Graduate School of Science der Osaka Metropolitan University führte eine eingehende Studie zu diesem Thema durch Energieübertragung durch Förster-Resonanz (FRACHT). Dieses bei der Photosynthese und anderen natürlichen Prozessen beobachtete Phänomen beinhaltet die Übertragung von Energie von einem angeregten Donormolekül auf ein Akzeptormolekül.
Die Wissenschaftler nutzten Farbstoffe zur Markierung von Donor- und Akzeptormolekülen. Ihr Ziel war es herauszufinden, ob die Intensität einer optischen Kraft, in diesem Fall eines Laserstrahls, FRET beeinflussen kann. Das Experiment wurde an einem isolierten Polymertröpfchen durchgeführt.
Die Ergebnisse der Studie sind besonders ermutigend. Das Team zeigte, dass eine Erhöhung der Laserintensität die Energieübertragung beschleunigt. Dieses Phänomen wurde durch die Farbveränderung des Polymers durch das Mischen der Farbstoffe sichtbar.
Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Technik liegt in der Möglichkeit, die Fluoreszenz ohne direkten Kontakt mit der Probe zu überwachen. Eine einfache Anpassung der Laserintensität reicht aus, um die Energieübertragung zu modulieren und so den Weg für einen innovativen und nicht-invasiven Ansatz zu ebnen.
Professor Tsuboi kommentierte die Studienergebnisse: „Obwohl sich diese Forschung noch in einem grundlegenden Stadium befindet, könnte sie neue Optionen für verschiedene zukünftige Anwendungen der FRET-Forschung bieten.».
Er hob auch die bevorstehenden Herausforderungen hervor: „Wir glauben, dass die Ausweitung dieser Technik auf Quantenpunkte sowie neue Polymersysteme und fluoreszierende Moleküle die nächste Herausforderung darstellt.».
Die Einsatzmöglichkeiten dieser Technik sind zahlreich und vielfältig. Es könnte insbesondere zur Verbesserung der Effizienz genutzt werden Photovoltaik-Zellenneu entwickeln molekulare Sensorenoder sogar die Prozesse optimieren Photokatalyse.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft wartet gespannt auf weitere Entwicklungen in dieser Forschung, die unser Verständnis und die Nutzung von Energieübertragungsphänomenen auf molekularer Ebene durchaus verändern könnten.
Artikel: „Kontrolle des Förster-Resonanzenergietransfers mittels einer optischen Kraft“ – DOI: 10.1002/adom.202400302
