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Wenn sich Dipole querstellen - Neue Theorie zum Energietransfer der Photosynthese gesucht

ie Photosynthese, also die Erzeugung energiereicher Verbindungen mit Hilfe von Sonnenlicht, ist die Grundlage des Lebens auf der Erde. Der grüne Farbstoff Chlorophyll agiert dabei als Sonnenkollektor der Pflanzen, der die eingefangene Energie verlustfrei zwischen Molekülen und schließlich auf das Photosynthese-Reaktionszentren zur Fixierung als chemische Energie überträgt. Diesen Vorgang beschreibt die Förster-Theorie. Danach wird die Energie über schwingende elektrische Dipole analog zu Radioantennen weitergegeben, indem sie ihre Nachbarmoleküle ebenfalls elektrisch anregen. Messungen im Labor des LMU-Chemikers Professor Heinz Langhals in Zusammenarbeit mit der Physik an der LMU widerlegen nun dieses Modell: "Der Energietransfer über Dipole hängt von ihrer Orientierung ab", sagt Langhals. "Stehen sie senkrecht zueinander, kann kein Transport stattfinden. Wir haben diesen Aspekt nun erstmals experimentell überprüft und dabei festgestellt, dass wider Erwarten trotzdem fast alle Energie in kürzester Zeit übertragen wird." Im Rahmen internationaler Kooperationen will das Team nun die experimentelle Grundlage für eine Neufassung der Theorie schaffen, auch für die Entwicklung optischer Computer und verbesserter farbstoffbasierter Solarzellen. (Journal of the American Chemical Society online, 1. Dezember 2010)

Weitere Informationen finden Sie in der Pressemitteilung der LMU.