Aus DNA wird Solarzelle

Jenseits ihrer biologischen Funktion dient DNA als Gerüst, um supramolekulare Chromophoraggregate herzustellen. Über die entstehende helikale Anordnung lassen sich die optoelektronischen Eigenschaften der Chromophore kontrollieren. Konjugiert mit Fullerenen eignen sich diese Architekturen für Solarzellen.

DNA und RNA bieten für die Nanotechnik eine Grundlage, Polymere, Netzwerke und molekulare 3-D-Architekturen aufzubauen. Durch die regelmäßige Geometrie der DNA sowie die kanonische Basenpaarung lassen sich große und komplexe Strukturen programmieren. Diese Strukturen sind physikochemisch stabil, rigide und monodispers. Beispiele sind die DNA-Objekte von Seeman und Mitarbeitern¹⁾ sowie das DNA-Origami von Rothemund.²⁾ Diese Kombination von Eigenschaften ist mit organischen Bausteinen bisher nur schwer zu erreichen – sowohl kovalent mit Polymeren als auch nichtkovalent durch selbstassoziierende Materialien.

DNA als Grundgerüst

Aus dem Grundprinzip der Chemie „Struktur bestimmt die Reaktivität“ lassen sich supramolekulare Architekturen mit definierten Eigenschaften aufbauen, der Schlüssel zu funktionellen Materialien. DNA eignet sich hier

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