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Nanocar & molekulare Maschinen

Ein Tag mit Nobelpreisträger Professor Ben Feringa in Mönchengladbach


Am 25. April hatte der Initiativkreis Mönchengladbach in seiner Reihe „Nobelpreisträger in Mönchengladbach“ den Chemie-Nobelpreisträger Professor Dr. Ben Feringa zu Gast. Bereits am Morgen bescherte seine Anwesenheit ein überfülltes Audimax der Hochschule Niederrhein. Über 500 interessierte Schüler und Studenten lauschten und feierten den populären Chemieprofessor, der 2016 für das Design und die Synthese von molekularen Maschinen den Chemie-Nobelpreis erhielt.
Am Abend füllte sich das Audimax der Hochschule in Mönchengladbach noch einmal. Das Publikum war nunmehr größtenteils dem Studentenalter ein wenig entrückt und gleichwohl oder gerade deswegen sehr der naturwissenschaftlichen Materie zugewandt. Die Chemie stimmte. Nach den einleitenden Worten von Prof. Dr. med. Andreas Lahm, Schirmherr des Abends, wurde es ganz still. Mit großem Interesse folgten die Anwesenden im Saal den Ausführungen des Universitätsprofessors.

 

„Mein erstes Molekül war wunderbar aber nutzlos.“

Der Niederländer Ben Feringa, der an der Universität Groningen lehrt und forscht, verstand es, sein Publikum mit Begeisterung durch die Welt der Chemie zu führen. Er erklärte unterhaltsam und mit einigen persönlichen Anekdoten gewürzt, wie er sich in seiner Jugend für Chemie begeisterte und wie es zur Entwicklung der molekularen Nano-Maschinen bis hin zu seinem ersten Nanocar, einem „Fahrzeug“ im Nanometer-Maßstab, kam. Voller Freude war er und mit noch immer leuchtenden Augen beschrieb er die Zeit, als er sein erstes synthetisches Molekül erfand. Es hatte zwar überhaupt keinen Nutzen, trotzdem befeuerte es den Forschungsdrang des jungen Chemikers. „Suche die Herausforderung und finde Lehrer, die dich fordern!“

 

Makro – Mikro – Nano – „the art of building small“

Für das sprichwörtlich große Ganze muss man sich dem Allerkleinsten widmen. Nicht Makro, nicht Mikro – Feringer ist im Nano-Bereich zu Hause – „the art of building small“. Für das bloße Auge unsichtbar, „baut“ Feringa mit seinem Team wie ein Automechaniker alter Schule an den kleinsten Teilchen herum und erschafft aus unbelebter Materie synthetische Moleküle, die sich autonom bewegen können. Es treibt ihn an, die Moleküle in kontrollierte Bewegung zu versetzen. „Es ist für einen Chemiker ein Leichtes, statische Moleküle zu erschaffen. Es ist aber unverhältnismäßig schwerer, ihre dynamischen Funktionen zu kontrollieren.“

 

Der Lichtschalter für Chemotherapeutikum und Antibiotika

Diese kleinsten denkbaren Maschinen sollen in der Zukunft in der Medizin, der Industrie und im Alltag zum Einsatz kommen. Möglich ist all dies, weil sich die molekularen Maschinen autonom bewegen können. Angetrieben werden sie beispielsweise von Zucker, der im menschlichen Blut immer vorhanden ist. Die Maschinen transportieren damit Medikamente im Körper an die richtige Stelle. Ein weiterer Treibstoff ist Licht. Den Forschern gelang es, lichtgesteuertes Antibiotika und Chemotherapeutika zu entwickeln. Beiden Wirkstoffgruppen wurde ein „Lichtschalter“ hinzugefügt, um punktgenau am Einsatzort im Körper aktiv wirken zu können und unerwünschte Nebenwirkungen zu vermeiden oder zu minimieren. Auch den multiresistenten Keimen sagt er den Kampf an. Doch die Euphorie wird gedämpft, dauert es im Durchschnitt doch zwölf Jahre, bis ein Medikament zum Einsatz gelangt.

 

Alltagstaugliche Zukunftsvisionen – sich selbstreparierende Wandanstriche

Doch es ist nicht nur die Medizin, die von diesen Forschungen profitiert. Beispielsweise auch die Oberflächenveredelung für ganz alltägliche Dinge erfährt ungeahnte Möglichkeiten. Denn auf ebenso smarte Weise funktionieren diese molekularen Maschinen bei Lacken und Wandanstrichen – die sich selbst reparieren können und damit ihre Haltbarkeit verlängern. Diese Nachhaltigkeit kann auch auf Rohstoffe übertragen werden. Und sogar auf die Fenster in unserem Zuhause: (leider erst) in etwa 15 Jahren sollen diese sich selbst reinigen können. Damit all dies eines Tages Wirklichkeit wird, ruft Ben Feringa die junge Generation auf, sich einzubringen. „Folgt Euren Träumen!“ ist seine zentrale Botschaft: „Entdeckt, wofür Ihr Euch engagieren wollt, und habt Vertrauen in Euch selbst. Lotet Eure Grenzen aus!“

 

Ethische Grenzen und Umweltschutz

Im Anschluss an den fesselnden Vortrag betonte Feringa im Dialog mit Christoph Teuner, Chefmoderator des Nachrichtensenders n-tv, dass die Entwicklungen smarter Maschinen ihre Grenzen haben werden: „Wenn die Menschen ihre DNA plötzlich neu schreiben könnten, um etwa den Ausbruch von Krankheiten zu verhindern oder einfach ein attraktiveres Aussehen zu erzielen, stößt das auf ethische Probleme. Als religiöser Mensch bin ich da sehr vorsichtig.“

Klimawandel und Plastikmüll – Auch zu diesen Themen von Teuner wusste der Chemiker die Nanotechnologie zum Einsatz zu bringen. Positiv sei verstärktes Recycling, was allerdings im Hinblick auf das Trennen der einzelnen Komponenten noch sehr kostenintensiv ist. Zum Schluss gab der sympathische Niederländer seinem Publikum noch folgende Message mit auf den Weg: „Bleiben Sie kritisch und wachsam! Populisten sind beängstigend. Überprüfen Sie immer genau, ob man Ihnen Fiktion auftischt oder ob es wirkliche Fakten sind! Deswegen unterrichte ich so gerne – ich möchte jeden meiner Studenten so ausbilden, dass er grundsätzlich nach fundierten Informationen sucht.“

Ben Feringa trug sich in Anwesenheit von Bürgermeister Michael Schroeren in das Goldene Buch der Stadt ein. Schirmherr beider Veranstaltungen war Professor Dr. med. Andreas Lahm, Kliniken Maria Hilf GmbH und persönliches Mitglied des Initiativkreis Mönchengladbach. Mit Ben Feringa empfing der Initiativkreis Mönchengladbach in den 15 Jahren seines Bestehens den 31. Nobelpreisträger.

 


 

Prof. Dr. Bernard Lucas „Ben“ Feringa ist ein niederländischer Chemiker, der seine Forschung der Organischen Chemie und der Molekularen Nanotechnologie widmet. Zusammen mit dem Franzosen Jean-Pierre Sauvage und dem britischamerikanischen Chemiker Sir James Fraser Stoddart erhielt der Wissenschaftler 2016 die renommierte Auszeichnung für das Design und die Synthese „molekularer Maschinen“. In der Begründung des Nobelkomitees heißt es: „Sie haben Moleküle mit kontrollierbaren Bewegungen entwickelt, die beim Hinzufügen von Energie Aufgaben übernehmen können“. Mit der Entwicklung dieser extrem kleinen Maschinen haben die Preisträger die Chemie in eine neue Dimension befördert. Als Anwendungsfelder für molekulare Maschinen seien die Entwicklung von neuen Materialien, Sensoren und Energiespeichersystemen denkbar.
Feringa hat seit 1988 eine Professur an der Universität Groningen für Organische Chemie.

 

Artikel von www.top-magazin.de/niederrhein