So, 19. November 2017

Hämoglobin-Molekül

25.08.2010 11:29

Forscher arbeiten an Datenspeicher aus Blut

Forscher des Schweizer Paul-Scherrer-Instituts (PSI) und der Universität Basel haben einen Blutbestandteil so verändert, dass er wie eine winzige Kompassnadel funktioniert, die sich ein- und ausschalten lässt. Diese Eigenschaft könnte sich beispielsweise nutzen lassen, um Daten zu speichern, wie das PSI am Dienstag mitteilte.

Die Forscher veränderten das Molekül Porphyrin, das im Blut als Teil des Hämoglobins den Sauerstofftransport ermöglicht. Sie hatten schon früher herausgefunden, dass Porphyrin magnetische Eigenschaften erhält, wenn ihm statt eines Eisenatoms wie im Blut ein Kobaltatom eingebaut wird.

Befestigt man dieses Molekül auf einer magnetisierten Oberfläche, passt es sich an deren Magnetisierungsrichtung an. Das Porphyrin funktioniert also dank des Kobalts wie ein winziger magnetischer Schalter oder wie eine Kompassnadel.

Mehr Daten auf engstem Raum
Nun haben die Forscher eine Methode gefunden, mit der sich diese Magnetfunktion ein- und ausschalten lässt: Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature Communications" schreiben, werden die Kobaltatome unmagnetisch, wenn sie sich mit Stickstoffmonoxid verbinden. Löst man das Stickstoffmonoxid durch Erwärmen wieder ab, wird das Molekül wieder magnetisch.

Diese Methode könnte sich zum Beispiel zur Datenspeicherung nutzen lassen: Ein Bit ließe sich mit den beiden Zuständen "magnetisiert" und "nicht magnetisiert" speichern lassen. Da ein einzelnes Molekül nur etwa einen Nanometer, also einen Millionstel-Millimeter, groß ist, könnten so viel mehr Daten als heute auf engstem Raum gespeichert werden.

Entwicklung erst am Anfang
Eine weitere Idee ist laut dem PSI, Glas mit solchen Molekülen zu beschichten. Unter Umständen könnten mit dem Magneteffekt optische Eigenschaften wie die Farbe der Moleküle und damit des Glases verändert werden. Forschungsleiter Thomas Jung dämpft allerdings übertriebene Erwartungen: Welche Anwendungen sich verwirklichen ließen, wisse man erst in etwa zehn Jahren, sagte er.

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