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Mit Licht bewegte Nanomaschinen

17.11.2025

Der Heidelberger Physiker Prof. Peer Fischer, Direktor am Institute for Molecular Systems Engineering and Advanced Materials (IMSEAM) und kooptierter Professor an der Fakultät für Physik und Astronomie, ist Teil eines internationalen Forschungsteams, das vom Europäischen Forschungsrat mit einem ERC Synergy Grant ausgezeichnet wurde. Für die Heidelberger Arbeiten stehen rund 2,4 Millionen Euro zur Verfügung.

Gemeinsam mit Jeremy Baumberg (University of Cambridge) und Tim Liedl (LMU München) will das Konsortium neuartige, durch Licht gesteuerte opto-mechanische Systeme im Nanomaßstab entwickeln. Dabei setzen die Forschenden auf DNA-Nanotechnologie – also auf DNA-Moleküle, die sich selbst zu komplexen Strukturen mit atomarer Präzision zusammenfügen. Diese Systeme sollen atomar effizient, vollständig rekonfigurierbar und mit neuen Wechselwirkungen zwischen ihren nanoskaligen Komponenten ausgestattet sein.

Langfristig zielen die Arbeiten darauf ab, nachhaltige Selbstorganisation für technologische Innovationen nutzbar zu machen – etwa für künstliche Muskeln oder extrem präzise Kraftsensoren, die klein genug sind, um direkt in lebendem Gewebe eingesetzt zu werden.

„DNA-basierte opto-mechanische Systeme bieten weit über Nanomaschinen hinaus zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten – etwa in der Sensorik oder für energieeffiziente Formen des Rechnens. Diese Art, funktionale Materialien herzustellen, ist zudem ein wichtiger Baustein für eine nachhaltige Zukunft, da DNA-Strukturen zerlegt und neu konfiguriert werden können – im Gegensatz zu bisherigen Technologien“, erklärt Prof. Fischer.

Das Projekt DNA4RENOMS – DNA for Reconfigurable Nano-Opto-Mechanical Systems wird an der University of Cambridge koordiniert. Insgesamt stellt der ERC neun Millionen Euro bereit.

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PEER FISCHER