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aktiven und strukturellen baustein enthält dieses material ordnet sich in wasser selbstständig zu nanofasern und bildet hydrogele die in ihren eigenschaften gesteuert werden können damit zeigt die studie dass wasser kein reiner störfaktor sein muss sondern als gezieltes chemisches designelement genutzt werden kann merlin r stühler links und prof dr alex j plajer haben in zusammenarbeit mit forschenden der freien universität berlin ein neues wasserbasiertes material entwickelt das sich in wasser zu röhrenförmigen nanofasern anordnet grafik what for die grundlegenden eigenschaften biologischer systeme lassen sich auf ein gemeinsames prinzip zurückführen in wässriger umgebung organisieren sich moleküle zu komplexen strukturen wassermoleküle konkurrieren dabei stets um die schwachen wechselwirkungen zwischen den struktur bausteinen in der chemie wird seit jeher versucht die funktionalität biologischer strukturen nachzuahmen hier stellt das umgebungswasser allerdings häufig eine herausforderung dar da es die materialien destabilisiert die bayreuther studie zeigt nun erstmals dass wasser nicht aufwendig von den chemischen bausteinen ferngehalten werden muss sondern selbst als struktureller baustein genutzt werden kann dadurch entstehen intelligente wasserbasierte materialien die sich an ihre umgebung anpassen auf äußere reize reagieren und sogar die räumliche struktur von molekülen unterscheiden können so wird der nachhaltige alltagsstoff wasser ein schlüssel für künftige anwendungen in medizin sensorik und materialtechnik das team um prof dr alex j plajer an der universität bayreuth hat in enger zusammenarbeit mit forschenden der freien universität berlin ein neuartiges molekül mit flacher geometrie hergestellt das den bisherigen umgang mit wasser in der chemie grundlegend umkehrt wir haben die bausteine unserer materialien so entworfen dass sie spezielle bindungsstellen besitzen die wie eingebaute steckplätze für wassermoleküle funktionieren erklärt prof plajer eine besonderheit dabei ist dass die wassermoleküle an diesen steckplätzen die bausteine miteinander verbinden und so das material physisch zusammenhalten sowie dessen form und funktion bestimmen das ist besonders bemerkenswert da wasser künstliche strukturen dieser art häufig destabilisiert unser neues material hingegen könnte ohne die wassermoleküle in dieser form gar nicht existieren anstatt das wasser von den strukturgebenden bausteinen fernhalten zu müssen haben wir es gezielt als strukturellen baustein in die struktur integriert erklärt merlin r stühler erstautor der studie und doktorand von alex plajer werden die bausteine in reines wasser gegeben ordnen sie sich selbstständig zu langen röhrenförmigen nanofasern an so entstehen hydrogele die je nach temperatur weicher oder fester werden und sich gezielt abbauen lassen die besondere struktur der nanofasern konnte am forschungszentrum für elektronenmikroskopie fzem der freien universität berlin aufgeklärt werden wir nutzten die single particle analyse eine methode die bisher vor allem in der biologie zur untersuchung von proteinen und viren eingesetzt wurde um die struktur der fasern mit herausragender präzision zu entschlüsseln erklärt prof plajer diese methode hat es uns ermöglicht die genaue anordnung der moleküle zu visualisieren und zu verstehen wie sie zusammenwirken um die einzigartigen eigenschaften des materials zu erzeugen die eingeschlossenen wassermoleküle ermöglichen zudem die übertragung von information innerhalb der struktur treffen die nanofasern auf andere moleküle die eine bestimmte räumliche ausrichtung haben wie etwa natürlich vorkommende aminosäuren kann das material diese ausrichtung erkennen und übernimmt sie so verdrehen sich die nanofasern gezielt passend zu ihrer umgebung auf lange sicht könnte unser material aufgrund dieser eigenschaften als biologischer sensor oder in medizinischen anwendungen verwendung finden unsere studie zeigt somit dass wasser in der entwicklung wasserbasierter materialien nicht nur stört sondern gezielt strukturen aufbaut stabilisiert und ihnen funktion verleiht schließt plajer originalpublikation merlin r stühler hesam makki tarek hilal debsena chakraboty mathias dimde kai ludwig rainer haag sabine rosenfeldt dorothee silbernagl andreas schäfer alex j plajer hydrogelation via supramolecular copolymerisation of structural water within adaptive metal organic fibers advanced materials 2026 doi https doi org 10 1002 adma 202519933 prof dr alex plajer juniorprofessor für makromolekulare chemie universität bayreuth tel 49 0 921 55 3296 e mail alex plajer uni bayreuth de theresa hübner stellv pressesprecherin universität bayreuth telefon 0921 55 5357 e mail theresa huebner uni bayreuth de webmaster onlineredaktion uni bayreuth de soziale netzwerke ubt die campus app der uni bayreuth häufig besuchte seiten studienportal gamechanger campus aktuelle pressemitteilungen arbeiten an der universität mensa frischraum cafeterien 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