Der Tanz der Wassermoleküle

Bochum.  107 Forschungsverbünde bewarben sich für die Förderrunde 2012 - 2017 bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft um einen Exzellenzcluster. Zwölf erhielten ein Okay, darunter der „EXC 1069/Resolv“ der Ruhr-Uni. Bund und Land spendierten 28 Millionen Euro. Beteiligt sind auch TU Dortmund, Uni Duisburg/Essen, ein Fraunhofer- und drei Max-Planck-Institute sowie 20 internationale Partner.

Hinter dem Namen Resolv verbirgt sich die Idee: Ruhr Explores Solvatation. Die an der Ruhr erforschen die Solvatation, die Lösungsprozesse chemischer Substanzen. Klingt unverständlich? „Ist wie Kaffeekochen“, sagt Resolvs Chefin Havenith-Newen. Da mische man heißes Wasser mit gemahlenen Bohnen, löse so Geschmacksstoffe, das schmecke wie Kaffee. Tue man Zucker dazu: anders. Gieße man ein „ungewöhnlicheres Lösungsmittel, Kohlenstoffdioxid unter hohem Druck etwa“ auf die Bohnen, erhalte man: koffeinfreie Kaffeebohnen!

Wie genau da wo was passiert, untersucht Resolv auf molekularer, auf kleinster Ebene. Wichtig ist es, um zu verstehen, wie Energie gespeichert und Reaktionen gesteuert werden können. Wie man also etwa Akkus effizienter machen oder Leder umweltschonender gerben kann. Geklärt haben die Bochumer Forscher aber auch die Frage, warum ein Fisch im Eismeer eigentlich nicht einfriert. (Er hat Frostschutz im Blut, ein Anti-Freeze-Protein!)

Die Rolle des Wassers, des wichtigsten Lösungsmittels, interessiert die Forscherin am meisten: Es sei nicht neutral, sondern Hauptakteur im Prozess. „Wassermoleküle tanzen Disco“, sagt sie; mal hier, mal dort; indem sie Bindungen öffnen und schließen. Aber nur, wenn sie unter sich sind. „Treffen sie auf Proteine, tanzen sie Menuett“. Kippe man Salz hinein, „geht’s so hin und her“, erklärt sie Arme schwenkend. Man kann das sogar beobachten. Wenn man fix ist: Die Bewegung der Moleküle spielt sich im Pikosekunden-Bereich ab, im billionsten Teil einer Sekunde. Die Terahertz-Spektroskopie macht’s möglich.

Der Forschungsneubau Zemos

Elementarer Resolv-Baustein ist der Forschungsneubau Zemos auf dem Bochumer Campus. An ihrem 48. Geburtstag stellte Havenith-Newen die Pläne dem Wissenschaftsrat vor. „Exzellent“ befand der – und sagte 44 Millionen zu. Ein schöneres Geschenk bekam sie nie.

 
 

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