Institute for Project Defaults

KIT Wissen

(Bild: Grit Kummerlöwe & R. Oehme)

am 05. und 06. Mai 2011

Moderation: Agnes Nahm

Die Kriminalistik hat zukünftig noch einen zusätzlichen Pfeil im Köcher. Täterspuren können mit dem neuen am KIT entwickelten Analyseverfahren für Moleküle deutlich besser entschlüsselt werden.

Tatsächlich ist der genaue Bauplan vor allem organischer Moleküle für die Chemie immer noch ein Rätsel. Vor allem wenn Substanzen in Flüssigkeit gelöst vorkommen. Das bisherige Standardverfahren zur Entschlüsselung der Molekülstruktur, die Resonanzspektroskopie, hat dort ihre Grenzen, wo die Atome, aus denen das Molekül besteht, keinen Magnetismus aufweisen. Das Team von Professor Burkhard Luy vom KIT und Juniorprofessor Stefan F. Kirsch von der Technischen Universität München hat das Problem nun gelöst, indem es die zu entschlüsselnden Moleküle in einem Gel einfängt und quasi fixiert. So lassen sich die genauen Winkelpositionen der Atome messen, aus denen es besteht.

Auch bei Medikamenten können auf diese Weise Strukturinformationen ermittel werden, die ein wesentlich besseres Verständnis des Wirkmechanismus im menschlichen Körper erlauben. Radio KIT lässt sich von Prof. Luy die Perspektiven erklären, die sich vor allem der Pharmazeutik dadurch bieten.

Um Magnetismus geht es auch beim deutsch-französischen Forscherteam am Center for Functional Nanostructures des KIT und dem Institut de Physique et Chimie des Matériaux in Straßburg. Spinelektronik heißt die Technologie, der eine große Zukunft im Bereich der Informationsverarbeitung bevorsteht. Die Information wird dabei nicht durch Ladung, sondern durch den „Spin“, den Drehsinn des Elektrons gespeichert. Das kann sich nämlich links oder rechts herumdrehen. Der Clou: die so kodierte Information bleibt auch ohne Energiezufuhr erhalten. Dem Team um Professor Wulf Wulfhekel am Physikalischen Institut ist es nun gelungen, einen Lesekopf aus einem einzigen Molekül für solche magnetisch abgespeicherte Informationen herzustellen. Größe: gerademal ein Nanometer. Das heißt, die Speicherdichte auf Festplatten könnte um den Faktor 400 zunehmen. Das dafür verwendete Molekül ist zudem spottbillig, es besteht aus der blauen Tinte in Kugelschreibern.

Beim Stichwort „Kryptographie“ denkt man unwillkürlich an die Welt der Spione und die komplizierten Verschlüsselungsmaschinen, mit denen diese in Kriegszeiten ihre geheimen Botschaften vor dem Zugriff Unbefugter geschützt haben. Aber ein neuer Trend in der Informatik verhilft der Verschlüsselungstechnologie gegenwärtig zu einer unerwarteten Renaissance. Je mehr die Speicherung und Verarbeitung von Informationen in die „Cloud“ verlegt werden, umso mehr muss man verhindern, dass Daten dort missbraucht werden: Daten so verschlüsseln, dass sie trotzdem sinnvoll bearbeitet werden können, ist die Devise der modernen Kryptographie. Professor Jörn Müller-Quade vom Institut für Kryptographie und Sicherheit des KIT erklärt für Radio KIT das paradoxe Prinzip.

(Text: Stefan Fuchs)

Beiträge in der Sendung

Magnetsensor in Molekülgröße (Viola Reiß)

Beitrag herunterladen

Um die Beiträge zu hören, muss Flash installiert sein.

Neues Entschlüsselungsverfahren für organische Moleküle (Gesa Dördelmann)

Beitrag herunterladen

Um die Beiträge zu hören, muss Flash installiert sein.

„Vertrauen für die Cloud“ – Neue Aufgaben der Kryptographie (Viola Reiß)

Beitrag herunterladen

Um die Beiträge zu hören, muss Flash installiert sein.

Ticker

Beitrag herunterladen

Um die Beiträge zu hören, muss Flash installiert sein.