FRANKFURT. Ob es um die Geheimnisse von Schnee und Regen geht, die Qualitätskontrolle von Siliziumchips oder die Untersuchung von Biomolekülen mit Infrarotspektroskopie: Die Universität Frankfurt zeigt auf der Industrieausstellung Achema am hessischen Hochschulgemeinschaftsstand, dass Grundlagenforschung vielfältige praktische Bezüge haben kann. Der Stand, der durch das TechnologieTransferNetzwerk Hessen organisiert wird, befindet sich in Halle 1.2, Stand C5-F8.

Dem Handwerk von Frau Holle ist der Sonderforschungsbereich 641 „Die Troposphärische Eisphase“ auf der Spur: Meteorologen, Physiker und Chemiker der Universitäten in Frankfurt, Darmstadt und Mainz sowie dem Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz versuchen zu verstehen, wie Regen und Schnee entstehen. Eine entscheidende Rolle spielen dabei die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Aerosolpartikeln, die als Kristallisationskeime für Eiskeime dienen. Um diese und andere Fragen beantworten zu können, sammeln die Forscher Eiskristalle in 3500 Metern Höhe auf dem Jungfernjoch. Im Labor züchten sie künstliche Eiskristalle, um ihre Wechselwirkung mit atmosphärischen Spurenstoffen zu verstehen. Die Versuche sind am Beispiel von Exponaten auf der Achema zu sehen.

Um Kristallbaufehler in Halbleitersubstraten wie beispielsweise dem für die Chipproduktion wichtigen Silizium geht es der Arbeitsgruppe von Prof. Bernd Kolbesen. Die übliche Methode, Defekte durch chemisches Ätzen sichtbar zu machen, stößt zunehmend an Grenzen, da die aktiven Schichten der Substrate immer dünner werden. Die Frankfurter Chemiker haben daher neue Ätzlösungen entwickelt, die auf den einige zehn Nanometer dünnen Schichten nur noch wenige Atomlagen abtragen und sich dabei auf die defekten Stellen konzentrieren.

Dass die Infrarotspektroskopie sich ausgezeichnet dazu eignet, Proteine und deren Reaktionen zu charakterisieren, demonstriert die Arbeitsgruppe Biophysik von Prof. Werner Mäntele. Ein großer Vorteil gegenüber bisherigen Methoden besteht darin, dass die Proteine nicht mehr markiert werden müssen, weil das Proteinrückgrat, die Aminosäuregruppen und Substrate im Infrarotspektrum direkt sichtbar gemacht werden können. Das bedeutet eine erhebliche Arbeitserleichterung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nur noch kleine Proteinmengen von etwa 10 bis 50 Mikrogramm benötigt werden. Das Anwendungsspektrum reicht von der schnellen Strukturkontrolle über die Aufklärung von Proteinreaktionen bis hin zur Qualitätskontrolle bei Fermentationsprozessen.

Kontakt:

Sonderforschungsbereich 641 „Die Troposphärische Eisphase“ Prof. Dr. Wolfgang Jaeschke, Institut für Atmosphäre und Umwelt, Universität Frankfurt, Tel.: 069-798-28147, E-Mail: jaeschke@zuf.uni-frankfurt.de

Defekte in Halbleitersubstraten Prof. Dr. Bernd Kolbesen, Institut für Anorganische und Analystische Chemie, Universität Frankfurt, Tel.:069-798-29157, E-Mail: kolbesen@chemie.uni-frankfurt.de

Bioanalytische Infrarotspektroskopie Prof. Dr. Werner Mäntele, Institut für Biophysik, Universität Frankfurt, Tel: 069-798-46410, E-Mail: maentele@biophysik.uni-frankfurt.de