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Halbleiterchips und neuronale Systeme können direkt elektrisch gekoppelt werden. Die Forschung dazu schafft die Grundlagen für eine Anwendung solcher hybrider Prozessoren in Hirnforschung, Neuroprothetik und Informationstechnologie. Auf neuronaler Seite werden Ionenkanäle, Nervenzellen und Hirngewebe eingesetzt. Auf elektronischer Seite werden Siliziumchips mit Transistoren und Kondensatoren zur Klärung des Kopplungsmechanismus verwendet. Auf dieser Basis werden komplexe Chips mit über 30.000 Kontakten entwickelt, um neuronale Vorgänge mit höchster räumlicher Auflösung zu studieren.

Hochdichte, nichtflüchtige Festkörperspeicher stellen sowohl unter technologischen als auch unter physikalischen Aspekten ein interessantes Forschungsgebiet dar. Da die Abmessungen einer einzelnen Speicherzelle deutlich unterhalb von 100 Nanometern liegen müssen, sich aber die Eigenschaften von Speichermaterialien bei solchen geringen Abmessungen auch stark ändern können, stellen die Entwicklung von geeigneten Herstellungsmethoden und die Analyse der Eigenschaften der hergestellten Speicherzellen große Herausforderungen dar. Am MPI für Mikrostrukturphysik sind solche Arbeiten Bestandteil der Forschung zu nanostrukturierten Materialien.

Peptidnaturstoffe sind strukturell verwandte, in der Natur vorkommende kleine Moleküle mit breiter biologischer Aktivität. Wissenschaftler am Dortmunder Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie befassten sich unter anderem mit Thiopeptiden, das sind potente Antibiotika, und mit Chondramid C, einem F-Aktin adressierenden Zytostatikum. Es wird über Fortschritte in der Aufklärung der molekularen Wirkmechanismen, abgeleitete Fluoreszenzsonden sowie chemisch-synthetische Zugänge berichtet.

Leitfähige organische Moleküle für elektronische Anwendungen wie organische Leuchtdioden, Solarzellen und Transistoren bieten interessante Vorteile gegenüber etablierten, auf Silizium basierenden Technologien. Um das Potenzial der organischen Materialien vollständig ausschöpfen zu können, müssen die Zusammenhänge zwischen Struktur und optischen / elektronischen Eigenschaften verstanden werden. Enorme Fortschritte in der optischen Spektroskopie mit gepulsten Lasern ermöglichen es heutzutage, die grundlegenden photophysikalischen Vorgänge bis in den Femtosekundenbereich zu verfolgen.

Organische Halbleitermaterialien eröffnen die Herstellung von preiswerten, flexiblen und großflächigen optoelektronischen Bauteilen wie lichtemittierenden Dioden (LEDs), Feldeffekt-Transistoren (FETs), Solarzellen und Sensoren. Hier ist auch die Grundlagenforschung involviert, denn für effizientere Materialien werden neben technischen Optimierungen neue Synthesebausteine benötigt. So beschäftigt sich die aktuelle Forschung mit der Entwicklung maßgeschneiderter organischer Funktionsmaterialien und ihrer Verarbeitung zu Filmen geeigneter Morphologie für die jeweiligen Anwendungen.