
Mit BESSY II+ Batterien und Solarzellen bei der Arbeit zuschauen
Röntgenquelle soll zum Operando-Synchrotron für die Energiewende werden.

Röntgenquelle soll zum Operando-Synchrotron für die Energiewende werden.

Ausbau der Synchrotronstrahlungsquelle zum variablen Pulslängen-Speicherring.

Zwei Tage Messbetrieb für die Suche nach dem richtigen Schlüssel.

Berliner Synchrotron wird zum Variablen Pulslängenspeicherring ausgebaut.

Two-Orbit-Modus von BESSY II ermöglicht schnelle Umschaltung der Helizität.

Neue Instrument bei BESSY II ist 100- bis 1000-mal effizienter bei der Detektion von Photonen.

Leistungsstarker Messplatz für spin- und winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopie.

Röntgenquelle Bessy II soll die Dynamik von Materie auf der Pikosekunden-Zeitskala messen.

Neues Instrument an BESSY II zeigt, wie ein Lichtpuls die Eigenschaften der Dünnschicht verändert.

Neues Strahlrohr für Messungen an Lithographiesystemen geht am BESSY II in Betrieb.

Wichtiger Schritt Richtung Anwendung ferrimagnetischer Legierungen für spintronische Bauelemente gelungen.

Vor vierzig Jahren nahm das Berliner Synchrotron BESSY I seinen Betrieb auf.

Neues Instrument bei BESSY II ermöglicht magnetische Röntgenstreuung im reziproken Raum.

Rasterröntgenmikroskop an BESSY II bietet einzigartige Möglichkeiten zur Untersuchung der Magnetisierungsdynamik.

ARPES-Messungen an BESSY II zeigen Halbleiter-Metall-Übergang bei zunehmender Dichte nebeneinander liegender Ketten.

Schaltbare MOFs im Detail an den MX-Beamlines von BESSY II untersucht.

Röntgenmikroskopie an BESSY II zeigt: Nanopartikel beeinflussen Energieumsatz in der Zelle.

Elektron-Phonon-Wechselwirkungen an BESSY II analysiert.

Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie an BESSY II identifiziert neuen Degradationsmechanismus.

Entstehung von Spin-Filtern in magnetischen Sandwiches beobachtet – Ergebnisse können beim Design spintronischer Bauelemente helfen.

Inelastische Röntgenstreuung zeigt sehr schnelle molekulare Veränderungen.

Innovation eröffnet neue technologische Möglichkeiten, um die Leistung kleiner magnetischer Sensoren zu verbessern und multifunktionale magnetische Komponenten zu entwickeln.

Magnetische Nanopartikel in Bakterien zeigen interessante Nanoarchitektur.

Lichtquellen unterstützten Entwicklung von Arzneien, Maßnahmen und Therapien gegen Covid-19.

Plasmon-Eigenschaften gestapelter Graphen-Lagen lassen sich gezielt kontrollieren.

Forscher haben erstmals herausgefunden, wie schnell sich magnetische Teilchen steuern lassen.

Synchrotron-Experiment mit einer besonderen, schnellen Optik.

Untersuchungen an BESSY II zeigen, wie sich in Heterostrukturen zwei quantenphysikalische Effekte gegenseitig verstärken.

Femtoslicing an BESSY II erlaubt Einblick in zweilagigen Materialien für die Spintronik.

Nach sechzig Jahren Neutronenforschung soll der Betrieb des Forschungsreaktors 2020 enden.

Ergebnisse lassen sich mit neuer Methode noch während des Experiments berechnen.

Aufbau spezieller PET-zerlegender Enzyme entschlüsselt.

Magnetische Nanopartikel in magnetotaktischen Bakterien zum ersten Mal einzeln charakterisiert.

Forscher finden als Ersatz für Titan hochfesten Stahl mit sehr geringer Magnetisierbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen.

Neues Verfahren ermöglicht Elektronenspektroskopie nun auch im Normalbetrieb.

Messung der Röntgenabsorption offenbart atomare Verschiebungen.

Quadrupol-Ionenfalle mit zehn Millionen Ionen erreicht 7,4 Kelvin.

MXene können große Mengen Energie schnell elektrochemisch speichern und abgeben.

Experimentell bestimmte Photoionisationsspektren erlauben Rückschlüsse aus Beobachtungen schwarzer Löcher.

Polykristalline Kesterit-Dünnschichten lassen sich leicht aus einem Teppich geordneter Nanostäbchen herstellen.

Neues Verfahren offenbart, wie sich die Elementzusammensetzung der einzelnen Schichten während der Ladezyklen verändert.

BESSY II-Experiment zeigt erstmals die Bildung eines metallischen Leitungsbandes in Elektrolyten.

Das derzeit modernste Rasterröntgenmikroskop MAXYMUS wird vom Stuttgarter Max-Planck-Institut für Metallforschung am Helmholtz-Zentrum Berlin eingeweiht.

Die Synchrotronquelle SESAME in Jordanien ist seit einem Jahr in Betrieb und soll weiter ausgebaut werden.

Wolframat eignet sich sehr gut für die photoelektrochemische Wasserspaltung.

Existenz theoretisch vorhergesagter singulärer Strahlen aus helikalen Undulatoren nachgewiesen.

Ungewöhnliche stufenweise Anordnung von Spins in Kobaltoxid könnte neue spintronische Bauelemente ermöglichen.

Verfahren ist unter anderem für Photoelektroden zur Produktion von grünem Wasserstoff relevant.

Forschungsplattform CatLab soll neue Impulse in der Katalyse liefern.

Erfolgreicher Test des Twin-Orbit-Modus am BESSY-Speicherring.

Es handelt sich um die dritthöchste bekannte Oxidationsstufe aller Elemente.

Spintextur in GeTe-Einkristallen lässt sich durch ferroelektrische Polarisation innerhalb einzelner Nanodomänen umschalten.

Mikrowellen erlauben eine bessere Kontrolle der magnetischen Spinwirbel.

Spezielle Kompositmembran steigert die Protonenleitfähigkeit.

Phasenübergang einer Wasserschicht auf einem Alkalimetall-Tropfen.

Bismut-Komplex eignet sich dadurch als molekularer Nanomagnet.

Rasante Entmagnetisierung durch spinpolarisierte Stromimpulse beobachtet.

Ursachen für lange Lebensdauer der Ladungsträger in Solarzellen im Detail überprüft.

Struktureller Phasenübergang verursacht großen thermoelektrischen Effekt.

Neu entwickelte cholesterische Verbindung mit sehr kurzer Ganghöhe.

Bandstruktur von Graphen-Doppelschichten präzise bestimmt.

Winzige Wirbelstrukturen in magnetischem Material wurden dreidimensional sichtbar gemacht.

Magnetische Eigenschaften einer vielseitigen Legierung untersucht.

Preisgünstige nickelbasierte Elektroden-Materialien zeigen vielversprechende Leistung.

Substrukturen in amorphem Silizium zeigen drei verschiedene Phasen.

Neues Labor von Helmholtz-Zentrum Berlin und Freier Universität Berlin eröffnet.

Neue Methode analysiert die ultraschnelle Dissoziation von Molekülen.

Spezielle Mischungen für die industrielle Fertigung von Perowskit-Solarzellen.

Umfangreiche Kooperation von Helmholtz-Instituten zur Energieforschung beschlossen.

Robustes topologisches Material ist ferromagnetisch bis knapp fünfzig Kelvin.

Röntgenabsorptions-Spektroskopie hilft bei der Bestimmung aktiver Zustände von katalytisch aktiven Materialien.

Bildung von Kristalliten beim Batteriebetrieb mit verschiedenen Methoden untersucht.

Perowskitsolarzellen aus dem Schlitzdüsenbeschichter zeigen vielversprechende Performance unter realen Bedingungen.

Verbesserte theoretische Beschreibung von Elektronenspinresonanz-Experimenten.

Russisch-deutsches Gemeinschaftslabor bei Bessy erhält weitere fünf Jahre Förderung.

Röntgenspektroskopie zeigt: Titan-Zusatz verringert die Iridium-Auflösung.

Nanostrukturierung erhöht Effizienz von metallfreien Photokatalysatoren.

Inelastische Röntgenstreuung liefert detaillierte Informationen über tautomere Gemische.

Organische Nanostrukturen lassen sich mit Hilfe von Jod von metallischen Oberflächen lösen.

Kopplung zwischen zwei durch eine dünne ferromagnetisches Schicht getrennte Supraleiter nachgewiesen.

Infrarotspektroskopie gibt Aufschluss über Ladungstransport in Titankarbid-Mxenen.

Röntgenstrahlung offenbart Wechselwirkung zwischen Molekülorbitalen und makroskopischen Eigenschaften.

Jod-Atome lösen organische Nanostrukturen von metallischer Oberfläche.

Neue Möglichkeiten zur gezielten Veränderung von Grenzflächen-Eigenschaften.

Den intermolekularen Coulomb-Zerfall haben jetzt deutsche Forschergruppen für Wasser nachgewiesen. Er könnte eine wichtige Rolle bei der Schädigung von biologischem Gewebe durch Strahlung spielen.

Elektrochemische Reaktionen lassen sich mit neuer Methode während des Betriebs einer Feststoffbatterie verfolgen.

Ultrakurze Laserpulse können eine ferromagnetische Schicht im Nu entmagnetisieren, indem sie Spinströme erzeugen.

Spektroskopische Untersuchungen offenbaren Prozesse an der Oberfläche.

Inseln magnetischer Dipole bilden auf der Nanoskala Ketten statt Zick-Zack-Muster.

Algorithmus liefert eine quantitative Analyse von zellulären Organellen.

Dotierung mit Scandium und Magnesium zeigt überraschende Resultate.

Neue Rechenmethoden sorgen für optimierte Photonenquellen der vierten Generation.

Dieses Verhalten sollten es eigentlich nur bei freischwebenden Graphenschichten geben, die eine perfekte Struktur aufweisen.

Zusammenbruch der Leitfähigkeit bei topologischen Isolatoren entgegen theoretischer Erwartung nicht magnetisch bedingt.

Hohe Wirkungsgrade trotz zahlreicher Löcher.

Magnetische Muster entstehen über eine Wechselwirkung mit supraleitenden Bereichen.

Drei Institutionen wollen Entwicklung nachhaltiger Batterietechnologien vorantreiben.

Hochdurchsatzstudie charakterisiert Eignung unterschiedlicher Katalysatoren.

Ferromagnetismus in BaTiO3/FeRh lässt sich mit einem E-Feld fast bei Raumtemperatur schalten.

Monoatomare Chromchlorid-Schicht zeigt für easy-plane-Magnetismus charakteristischen Phasenübergang.

Rekordwirkungsgrade bald auch mit industrieüblichen Formaten erzielbar?

Röntgenstrahlen lassen sich mit Fresnel-Zonenplatten extrem scharf fokussieren.

Synchrotronlicht offenbart Verbesserungspotenziale bei Lithium-Schwefel-Batterien.

Verlust eines Elektrons schaltet Magnetismus in Chromdimer an.

Nanopartikel aus Gold verbinden sich selbstständig zu Clustern.

Monochromatischer Nadelstrahl steht für Qualitätsprüfungen an strukturierten Röntgenoptiken bereit.

Materialklasse eignet sich für energieeffiziente Informationstechnologien.
• 6/2021 • Seite 3Die Forschung mit Synchrotronstrahlung bietet vielfältige Perspektiven.

Jahresrückblick Kern- und Astro-/Teilchenphysik 2017.
Optische Gitter sind seit über zweihundert Jahren die in der Physik am häufigsten verwendeten kleinen Strukturen, die das Licht beeinflussen. Die vielfältigen Anwendungen der Spektroskopie in Forschung und Technik sind ohne optische Beugungsgitter gar nicht denkbar. Inzwischen werden sie für eine Vielzahl anderer Aufgaben eingesetzt, z. B. als Polarisatoren, Monochromatoren, Strahlteiler oder als Ein- und Auskoppelgitter für Wellenleiter. Viele dieser Anwendungen sind erst dadurch möglich geworden, dass sich die Maxwell-Gleichungen durch ''rigorose Methoden'' numerisch lösen lassen.

Strukturforscher Alan Tennant wechselt vom Helmholtz-Zentrum Berlin in die USA.

Wärme verteilt sich in einem Modellsystem hundertmal langsamer als erwartet.

Neutronen- und Synchrotronstrahlungsquellen stehen für herausragende Wissenschaft und fördern auf besondere Weise die Karrieren von Nachwuchswissenschaftlern.

Zuse-Institut und Helmholtz-Zentrum Berlin unterzeichnen Vertrag zum Aufbau einer Data-, Compute- und KI-Infrastruktur.
Die Synchrotronquelle SESAME in Jordanien ist seit einem Jahr in Betrieb und soll weiter ausgebaut werden.

Ab heute erzeugt der Berliner Forschungsreaktor BER II keine Neutronen mehr.

Untersuchungen mit Synchrotronstrahlung bringen die gewohnten Vorstellungen über die Struktur von flüssigem Wasser zu Fall.

Wissenschaftler aus Berlin und Stanford konnten erstmals Hologramme von Nanostrukturen mit Röntgenstrahlung aufnehmen.
Zu: „Der Dreh mit dem Licht“ von Monika Ritsch-Marte, Januar 2015, Seite 31.
Zu: „Herausforderung Wärmespeicher“ von André Thess et al., Februar 2015, S. 33
• 6/2012 • Seite 26Die Nichtgleichgewichtsdynamik in Ferromagneten lässt sich elementspezifisch und auf Femtosekunden genau mit einem Laboraufbau analysieren.

Diffusionsphänomene in Hochentropie-Legierungen analysiert.

Neue Ausgabe von Physikkonkret der DPG beleuchtet die Beiträge der Physik zur Bekämpfung von COVID-19.

Topologisches Material für spintronische Anwendungen untersucht.

Weltweit erstes Video der periodischen Magnetisierungsstruktur in einem Kristall bei Raumtemperatur.

Proteinkristallographie beschleunigt die Suche nach Wirkstoffen.

1/2017 • Seite 1Mit dem BASE-Experiment am Antiproton Decelerator des CERN lassen sich Eigenschaften wie die Ladungs-zu-Masse-Verhältnisse von Antiprotonen und Protonen hochpräzise bestimmen. (S. Sellner / BASE, vgl. S. 31)

Neue Methode in der Spektromikroskopie verbessert die Untersuchung chemischer Reaktionen auf der Nanoskala.

Röntgenmikroskop offenbart strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala.

Forschende verfolgen präzise den zeitlichen Verlauf des ETMD-Prozesses in einem Modellsystem und verstehen so die Entstehung von Strahlenschäden besser.

Jahresrückblick Optik & Photonik 2020.

Wassermoleküle sind mit ihren nächsten Nachbarn nahezu tetahedral koordiniert.

Alternative zu teurem Ruthenium offenbart sich im Röntgenlicht.

Tiefer Röntgenblick zeigt: Supraleiter sind komplizierter als gedacht.

Jahresrückblick Optik & Photonik 2018.

Norbert Langhoff und Klaus Meier (Hrsg.): Leucht-Türme. Adlershofer Hightech-Firmen und ihre Geschichte, Leipziger Universitätsverlag, Leipzig 2025, geb., 622 S., 63 Euro, ISBN 9783960236733

Neue Erkenntnisse könnten helfen, bessere Materialien für Farbstoffsolarzellen zu entwickeln.

Einsatz von Magnetflusskonzentratoren bringen enormen Fortschritt für die Photoemissions-Elektronenmikroskopie.

Forschende haben die Interaktion dieser Magnetwirbel erstmals bildlich dargestellt und daraus deren Bewegung abgeleitet.

Jahresrückblick Optik & Photonik 2019

3D-Tomographie zeigt Degradation der Elektroden.

Detaillierte Messungen mit resonanter inelastischer Röntgenstreuung.

Reflektions-Zonenplatten selektieren ultrakurze XUV-Laserpulse zur Analyse chemischer Prozesse.

In Röntgenspektren steckt ein Peak, der empfindlich auf das Brechen von Wasserstoffbrückenbindungen reagiert.

Empfindlicherer Nachweis verbessert die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie.

Kontraktionsspannung ist hundertfach stärker ist als die von Muskelkraft.

Fassade liefert Erkenntnisse über das Verhalten der Solar-Module bei verschiedenen Witterungsbedingungen.

Deutliche Steigerung der Effizienz der Sauerstoffentwicklungsreaktion an der Anode.

Ringförmige Nanostrukturen könnten einen Weg zu energiesparenden neuen Datenspeichern eröffnen.

Grundlage für die Nutzung von Skyrmionen zur Datenspeicherung gelegt.

Bio-Templatierungsverfahren liefert neue Funktionsmaterialien für Sensoren.

Winzige Diamanten in wässriger Lösung zeigen Löcher im Valenzband.

Der hochporöse Schaum kann den mechanischen Stress während der Ladezyklen deutlich besser abfedern.

Pikosekunden-zeitaufgelöste Photoelektronenspektroskopie wird am Berlin Joint Lab for Electrochemical Interfaces möglich.

Die magnetischen Eigenschaften von Bariumtitanat über seine ferroelektrische Komponente zu beeinflussen, ermöglicht neuartige Speichermedien.

Empfindlichere Detektoren könnten die Strahlenbelastung bei Röntgenuntersuchungen erheblich reduzieren.

Ergebnisse könnten zur Entwicklung hocheffizienter und kostengünstiger katalytisch aktiver Materialien beitragen.

Schaltprozess in Magnetit läuft in zwei Stufen und mehrere tausend Mal schneller ab, als in heute üblichen Transistoren.

Röntgenphotonen „verschwinden“ und können doch helfen, die Chemie des Lebens besser zu verstehen.

In speziellem Übergangsmetall-Dichalcogenid lassen sich Spins bereits durch linear polarisiertes Licht selektiv manipulieren.

Elektrische Polarisation lässt sich durch äußeres Feld umschalten.

HZB-Wissenschaftler machen Oberflächenzustände für Spintronik-Anwendungen haltbar.

Clathrate eignen sich als Katalysatoren für die elektrolytische Wasserstoffproduktion.

Reflektionszonenplatten ermöglichen den präzisen Nachweis von leichten Elementen in Materialproben.

Laut Quantenmechanik sind K-Schalen-Elektronen in ihrem Ort nicht eindeutig bestimmbar, experimenteller Nachweis jetzt gelungen.

Sowohl Messungen als auch Berechnungen zeigen gewöhnlichere elektronische Eigenschaften.

Arbeit legt Grundlagen für neue Einblicke in Energiematerialien.

Elektronische Bandstruktur bestätigt exotische Phosphor-Modifikation.

Über ihre „Sauerstoff-Ausleger“ können organische Verbindungen Kontakt zu Atomen einer Metalloberfläche aufnehmen.

Strahlcharakteristik von Kielfeld-Beschleunigern mit Interferenzmethode bestimmt.

Diamant-Oberflächen mit angelagerten Wasserstoffatomen setzen effizient Elektronen in Wasser frei.

Gebündelter weicher Röntgenstrahl erzeugt gezielt Nanowirbel in magnetischer Schicht.

Bochumer Chemiker sind dem Ziel einen Schritt näher gekommen, mit organischen Materialien elektronische Schaltkreise herzustellen.

Technologiezentrum am HZB weltweit einziger Hersteller von hocheffizienten Sägezahngittern für den Einsatz an Photonenquellen

Elektronenspins an der Oberfläche topologischer Isolatoren lassen sich gezielt mit zirkular polarisiertem UVB-Licht manipulieren.

Synchrotron-Strahlung ermöglicht Auslesung komplexer Magnetisierungsmuster.

Archimedischen Parkettierungen ermöglichen außergewöhnliche Eigenschaften.

Verbessertes Verfahren zur Aufbringung günstiger Perowskit-Schichten aus Lösungen auf Trägermaterien.

Bor-dotierte Diamant-Nanomaterialien weisen vielversprechende photokatalytische Eigenschaften auf.

Überraschender Befund: Misch-Kristallite übernehmen Rolle der Dotier-Moleküle.

Bessere Beschreibung nicht-linearer Eigenschaften von Spinwellen bei kleinen Magnetfeldstärken gelungen.

Ultraschnelle Röntgenspektroskopie gibt Einblick in Veränderungen der elektronischen Struktur von Photosäuren.

Material aus Dysprosium und Kobalt bietet hohe Stabilität magnetischer Bits.

Antiferromagnetische Isolatoren lassen sich effizient schreiben und elektrisch auslesen.

Forschern ist es gelungen, Röntgenemissionsspektroskopie an einem freien Mikro-Flüssigkeitsstrahl durchzuführen.

Rasche Bewegung ferromagnetischer Domänenwände kaschiert Materialdefekte.

Antiferromagnetisches Dysprosium für schnellere magnetische Speicher.

Per Laser manipulierte Elektronenpakete emittieren intensive Lichtpulse mit laserartiger Qualität.

Kombination aus Synchrotron-Tomographie und Elektronenmikroskopie liefert Strukturparameter für Computermodelle.

Neues Schaltprinzip soll schnellere Speichermedien möglich machen.

Magnetische Materialeigenschaften mit Laserlicht durch Wärmeeffekte eingestellt.

Forscher kontrollieren magnetische Domänen mit Hilfe eines elektrischen Feldes.

Relaxation nach thermischer Anregung verläuft anders als bei herkömmlichen Halbmetallen.

Röntgenholografische Aufnahmen zeigen: Skyrmionen besitzen eine Masse.

Spin-Bahn-Kopplung der Leitungselektronen lässt sich um Faktor 10.000 erhöhen.

In der Nähe von Barcelona steht mit der Synchrotronstrahlungsquelle ALBA die größte Forschungsanlage Spaniens.

Dauer des photoelektrischen Effekts mit Reaktionsmikroskop ermittelt.

Forscher beobachten atomare Vorgänge beim Dotieren von Halbleitermaterialien.

Organische Zusatzschicht kann Stromausbeute von Silizium-Solarzellen deutlich erhöhen.

Die Helmholtz-Gemeinschaft hat eine Roadmap für Forschungsinfrastrukturen mit insgesamt 40 Projekten präsentiert.

Effizienter Mangan-Katalysator ahmt die natürliche Photosynthese nach.

Domänenwände in Nanodrähten lassen sich durch magnetische Feldpulse synchron verschieben.

Neues Flachstrahlsystem für die Spektroskopie flüssiger Proben mit weicher Röntgenstrahlung.

Neue Grundlage für schnelle spintronische Bauelemente.

Katalysator aus Eisen-Stickstoff-Komplexen in Graphen kann teures Platin ersetzen.

Beziehung zwischen Quantenoszillationen unter Magnetfeldern mit der räumlichen Verteilung der Ladungsmuster hergestellt.

Spezielle Optik mit Fresnel-Zonenlinsen erlaubt hochaufgelöste Röntgen-Holografie mit geringem „Verwackeln“.

Laser kann Material magnetisieren und wieder entmagnetisieren – je nach den Pulseigenschaften.

Monorhaphis chuni erzeugt eine Glasnadel mit „perfekter Mikrostrukturphysik“.
Das Helmholtz-Zentrum Berlin und das Zuse-Institut Berlin bauen ein gemeinsames Zentrum auf.
Die ersten beiden Satelliten der ESA-Mission „Celeste“ erreichen erfolgreich den erdnahen Orbit.
Neutronen- und Synchrotronstrahlungsquellen stehen für herausragende Wissenschaft und fördern auf besondere Weise die Karrieren von Nachwuchswissenschaftlern.
Der Freie-Elektronen-Laser FLASH in Hamburg
Der Freie-Elektronen-Laser FLASH liefert seit rund drei Jahren Laserstrahlen, die mit ihrer kleinen Wellenlänge im Nanometerbereich und ihrer ultrakurzen Pulsdauer eine neue Welt an Experimenten eröffnen. Nanoobjekte lassen sich damit ablichten oder auch chemische Reaktionen verfolgen. Die hohe Leistungsdichte auf der Probe erlaubt es, auch nichtlineare Prozesse anzuregen und zu analysieren.

Transparente Photovoltaik in Armbanduhren gewinnt den HZB-Technologietransferpreis 2021.
• 10/2019 • Seite 35Polymere Materialien lassen sich so funktionalisieren, dass sie intelligent agieren und autonom Tätigkeiten ausführen können.
Aufgrund ihrer vielfältigen Funktionalisierbarkeit sowie durch Einbindung verschiedener Materialkomponenten lassen sich die Eigenschaften polymerer Materialien auf unterschiedlichste Weise variieren und anpassen. Dadurch können zum Beispiel thermisch oder magnetisch aktivierbare Aktoren entstehen, die mechanisch durch Deformationen auf externe Reize und veränderte Umgebungsbedingungen reagieren. Ein wesentliches Ziel besteht darin, autonom agierende polymere Systeme zu entwickeln, die nach einmaliger Aktivierung selbstständig eine gewünschte Tätigkeit ausführen.
Wann können Moleküle, Materialbausteine und Materialien als „intelligent“ gelten? Zunächst sollte ein solches Material „fähig“ sein, eine komplexe Aufgabe zu erfüllen. Beispielsweise wird an Mikrokapseln aus weichen Gelen geforscht, die unter passenden Umgebungsbedingungen gezielt Medikamente freisetzen. Zusätzlich sollte ein intelligentes Material „schlau“ genug sein, weitgehend selbstständig auf einen äußeren Reiz zu reagieren. Das heißt, die gewünschte Reaktion, etwa eine mechanische Deformation, folgt eigenständig als Antwort auf den äußeren Reiz. Etwas subjektiver ist von einem intelligenten Material eine „gewitzte“ oder „geniale“ Lösung eines gestellten Problems zu erwarten. Durch Optimierung seiner Komponenten und inneren Struktur wird dem Material „gelehrt“, die ihm übertragenen Aufgaben zur maximalen Zufriedenheit zu erfüllen.
Polymere Materialien sind ideale Kandidaten, um derartige Ziele zu erreichen. Einzelne Polymermoleküle bestehen aus einer enormen Zahl identischer Wiederholeinheiten, den Monomeren, die durch chemische Bindungen zu einem Makromolekül verknüpft sind. Solche Moleküle lassen sich synthetisch herstellen, kommen aber auch in der Natur vor. Aufgrund ihrer Größe ist es möglich, bereits auf einem einzigen Molekül unterschiedliche Funktionalitäten und Informationen zu speichern. Ein sehr prominentes Beispiel ist die menschliche DNA. Entlang dieses linearen Biopolymermoleküls ist über die räumliche Abfolge und Wiederholung von vier verschiedenen Monomeren die Erbinformation kompakt gespeichert. In gestrecktem Zustand ist das Molekül knapp zwei Meter lang. Wir haben es also im wahrsten Sinne des Wortes mit einem Makromolekül zu tun. Obwohl schätzungsweise wenige Kubikmeter DNA genügen, um das gesamte, globale menschliche Wissen zu kodieren, würden wir das Molekül für sich allein im obigen Sinne nicht als „intelligent“ bezeichnen. Die DNA kann zwar die Information tragen, wie auf externe Stimuli zu reagieren ist, benötigt im Organismus aber noch den biologischen Zellapparat, um entsprechende Aufgaben abzuarbeiten...

Computer-Tomoskopie liefert 200 Aufnahmen pro Sekunde.