Mit Laserlicht kann die lokale Konzentration von gelösten Polymeren ? das sind lange Molekülketten ? geändert werden. Auf diese Weise ist es Reinhard Sigel vom Max-Planck-Institut (MPI) für Kolloid- und Grenzflächenforschung und Georg Fytas vom MPI für Polymerforschung zusammen mit griechischen Kollegen gelungen, in Polymerlösungen Muster zu erzeugen, die sich erst nach mehreren Tagen wieder auflösten. Die Forscher präsentieren ihre Arbeit im Fachmagazin Science (Bd. 297, S. 67).
Die Wissenschaftler können diese Muster innerhalb weniger Sekunden entstehen lassen. Größere Schwierigkeiten bereitet ihnen dagegen die Erklärung dieses unerwarteten Effektes.
Vermutlich ist eine Wechselwirkung zwischen dem Laserlicht und der Polymerkonzentration für den Effekt verantwortlich. Der Laser erhöht die Konzentration der Polymere in der Lösung an bestimmten Stellen. Die in der Lösung entstehenden Konzentrationsschwankungen wirken wiederum auf das Laserlicht zurück, indem sie es wie eine Linse fokussieren. Dies führt offenbar zu einem sich selbst verstärkenden Rückkopplungseffekt.
An Voraussetzungen für dieses Phänomen müssen die Polymere chemische Doppelbindungen enthalten und ihre Molekülketten müssen so lang sein, dass sich die Polymere ineinander “verheddern”, haben die Forscher bisher herausgefunden. Außerdem muss der optische Brechungsindex der Polymere größer sein als der des Lösungsmittels.
Wenn dieser Effekt besser verstanden ist, kann er möglicherweise für die Mikrooptik und Nanotechnologie von Nutzen sein.
Axel Tillemans
