Eksperiment viser ikke-klassisk vækst af krystaller

Dette kan fremskynde krystalvæksten betydeligt, som er af stor betydning i en række materialer og anvendelser. Den flydende tilstand af byggestenene i det indledende stadium kan også fremskynde lægemidlers effektivitet. Resultaterne er offentliggjort i det aktuelle nummer af det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation den 21. juni 2017.

Professor Coelfens forskerhold brugte et atomkraftmikroskop til målingerne i denne indledende fase. De således opnåede billeder viser lyse pletter, der bliver mørkere som tiden skrider frem, og til sidst amalgameres helt med krystaloverfladen. Atomkraftmikroskopet omsætter lysstyrke til højde. Jo lysere stedet, jo højere komponent, som så spredes, indtil den har nået højden af ​​krystaloverfladen. Det danner nu et nyt krystallag. Helmut Coelfen forklarer princippet:"Hvis jeg skaber et nyt lag med atomer eller molekyler, Dem har jeg brug for mange af. Hvis, imidlertid, min løsning indeholder allerede byggeklodser, Jeg kan tilføje mange byggeklodser til den påtænkte byggeplads på én gang."

Eksistensen af ​​disse nano-dryp var kendt allerede før Konstanz-eksperimentet. De blev fundet for proteiner, som er meget store makromolekyler. Glutaminsyre, i modsætning, er en enkelt aminosyre, et meget lille molekyle. Denne ikke-klassiske vækst i så små molekyler blev observeret for første gang. ligesom den vellykkede måling. Strengt taget, den flydende tilstand er endnu ikke bevist, men er sluttet ud fra byggestenenes egenskab på krystaloverfladen. "Vi tror, ​​det må være væsker, ellers ville nano-dryppene ikke sprede sig på den måde", siger Helmut Coelfen.

Hvis glutaminsyre bruger denne mekanisme af flydende indledende stadier til at vokse, dette kan også gælde for andre molekyler. Helmut Coelfen har særligt nye formuleringer til aktive stoffer i medicin i tankerne. Da væsker opløses hurtigere end faste stoffer, sådanne lægemidler ville blive effektive meget hurtigere. Coelfen-forskerholdets forsøg kan også måle hastigheden, hvormed lagene vokser og dermed beregne, hvor mange byggesten væsken indeholder. "Dette bidrager til en grundlæggende forståelse af krystalvækst", siger Coelfen. Afvigelser af forventet krystalvækst kan også forklares gennem denne observation.

Nye fysisk-kemiske teorier om krystalvækst skal nu udvikles for teoretisk at beskrive den empiriske observation af det flydende forstadie. De afgørende spørgsmål er:Hvor kommer disse små byggeklodser fra? Hvorfor bliver de flydende? Og hvorfor kan de skabe et krystallag? Helmut Coelfens forskerhold har leveret det eksperimentelle materiale til den kommende teori.