Kleinstes Elektromobil: Proteine dienen als Räder

Das wohl kleinste allradgetriebene Elektromobil der Welt ist jetzt entwickelt worden. Das Problem: Es ist so winzig, dass es mit dem bloßen Auge nicht zu sehen ist. Selbst unter einem Elektronen-Mikroskop muss man schon sehr genau hinsehen.

Wissenschaftler der Uni Groningen (Niederlande) haben ein „Auto“ konstruiert, das nur aus einem einzigen Molekül besteht. Das etwa 4 x 2 Nanometer (1 Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter) große Gefährt, das übrigens nicht rückwärts fahren kann, hat noch gewisse Schwierigkeiten mit der Reichweite: Nach jeder halben Radumdrehung muss nachgetankt werden – und zwar mit 500 Millivolt Strom, der aus der Spitze eines ebenfalls winzigen Rüssels kommt, der wiederum an einem Rastertunnelmikroskop hängt. Keine Frage: Für Grobmotoriker ist das nichts.

Doch wie funktioniert das Ganze?

Nano-Forscher Karl-Heinz Ernst : „Um mechanische Arbeit zu verrichten, greifen wir meist auf Motoren zurück. Mit diesen wandeln wir chemische, thermische oder elektrische Energie in Bewegungsenergie um, etwa um Waren von A nach B zu transportieren. Die Natur macht das nicht anderes: In Zellen verrichten das sogenannte Motorproteine diese Aufgabe. Meist gleiten sie an anderen Proteinen entlang, ähnlich wie ein Zug auf Schienen, und „verbrennen“ dabei Adenosintriphosphat, sozusagen das chemische Benzin der belebten Natur.“

Ein Serienanlauf ist noch nicht realistisch, denn das Nanomobil kämpft sich im bescheidenen Geradeauslauf momentan nur auf Kupfer-Fahrbahnen nach vorn. Auch das Bremsen ist noch nicht elegant gelöst: Um stehen zu bleiben, werden die Moleküle so angeregt, dass sich die Hinterräder nach vorn und die Vorderräder nach hinten drehen. Die Energiebilanz eines normalen Elektroautos wäre nach diesem Prinzip mehr als verheerend, aber der Winzling bleibt so immerhin auf der Stelle stehen. Das kann manches großes Auto trotz ABS nicht.

Die Forscher haben bewiesen, dass Moleküle elektrische Energie in Bewegung umsetzen können. Damit geben sie sich aber nicht zufrieden. Der modellgepflegte Nano 2.0 soll sogar mit Licht betankt werden können. Das wiederum dürfte so manchen Fahrer eines großen E-Mobils neidisch machen.