Wissenschaftler aus Jena und Ulm haben einen bedeutenden Durchbruch in der Forschung über Licht absorbierende Materialien erzielt. Ihre Entdeckung könnte die Entwicklung nachhaltiger Energiequellen revolutionieren. Der innovative Ansatz befasst sich mit speziellen Eisenverbindungen, die aufgrund kleiner chemischer Veränderungen in ihrer Struktur besser auf Licht reagieren können. Diese Ergebnisse wurden in der angesehenen Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.
Der Fokus der Untersuchung liegt auf sogenannten Chromophoren, Molekülen, die Licht absorbieren und die darauf basierende Energie z. B. durch einen Elektronentransfer wieder abgeben können. Diese Fähigkeit ist besonders relevant für Technologien wie die Photokatalyse und die Photovoltaik. Es stellte sich heraus, dass die chemische Struktur dieser Eisenverbindungen so modifiziert werden kann, dass ihr Verhalten beim Lichteinfall verändert wird.
Die Rolle der zweiten Koordinationssphäre
Das Team um Prof. Dr. Benjamin Dietzek-Ivanšić vom Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) entdeckte, dass die zweite Koordinationssphäre – ein Bereich des Moleküls, der nicht direkt mit dem Eisenatom verbunden ist – entscheidend für die Lichtabsorption ist. Veränderungen wie das Hinzufügen von Protonen können dazu führen, dass die Eisenverbindungen anders auf Licht reagieren. Diese Erkenntnisse zeigen das große Potenzial für die Entwicklung kostengünstiger und umweltfreundlicher Alternativen zu teureren Materialien, die sonst in ähnlichen Anwendungen genutzt werden.
Der Ansatz ist nicht nur vielversprechend, sondern auch praktisch: Eisen ist ein weit verbreitetes und kostengünstiges Element, das in der Forschung oft übersehen wurde. Diese Entdeckung könnte somit Türen zu neuen Anwendungen in der Energiewandlung und auch in anderen chemischen Reaktionen öffnen.
Zusammengefasst, mit einer verbesserten Steuerung der Lichtabsorption durch chemische Modifikationen können zukünftige Forschungsprojekte darauf abzielen, Eisenverbindungen noch weiter zu optimieren. Diese nachhaltigen Optionen könnten eine echte Wende in der wissenschaftlichen und industriellen Nutzung von Lichtabsorptionstechnologien darstellen. Die Untersuchungen bieten neue Horizonte, die weit über die bisherigen Ansätze hinausgehen.
Für detaillierte Informationen über diese wegweisende Forschung und die zugrunde liegende Technologie bietet der Artikel in der Fachzeitschrift einen tiefen Einblick. Eine umfassende Betrachtung, wie nachrichten.idw-online.de berichtet, stellt den wissenschaftlichen Kontext und die praktischen Anwendungen der Ergebnisse vor.
