Südwestpresse, Freitag, 16.Februar 2001



FORSCHUNG / Der Chemiker Peter Bäuerle baut mit seiner Abteilung an der Uni Kunststoffe

Von heizbaren Socken zum Chip aus Plastik

Die Ulmer Wissenschaftler sind Spezialisten für Substanzen, die leiten und leuchten können

''Wir versuchen, Grundchemikalien so zu verändern, dass ein Kunststoff die gewünschten Eigenschaften besitzt'', sagt Peter Bäuerle wissenschaftlich trocken. Dabei werden hinter seiner Abteilungstür so erstaunliche Dinge gebaut wie Chips und Leuchtdioden aus Plastik.



BIRGIT HÜBNER-DICK


Heute Morgen hält Peter Bäuerle seine letzte Vorlesung in diesem Wintersemester. Danach fährt der Ulmer Uni-Professor gleich mit dem Zug nach Ludwigshafen, zur BASF. In Sachen Plastikchip? Oder geht es schon um molekulare Drähte? Aber der Chemiker hält sich bedeckt: Darüber könne er noch nichts sagen. ''Wir sind vielseitig,'' fügt er bedeutungsvoll hinzu, der Plastronic-Mann.

Was Plastronics sind, hat der 44-Jährige kürzlich in seiner Antrittsvorlesung anschaulich erklärt. Das Kunstwort steht für Kunstvolles, nämlich Elektronik aus Kunststoff, und darauf versteht sich die Abteilung Organische Chemie II, die Bäuerle seit 1996 leitet. Dass elektronische Bauteile aus Plastik überhaupt funktionieren, sei ''schwer vorstellbar'', gibt er zu. Denn es bedeutet, dass dieser Kunststoff Strom leiten kann, während Plastik üblicherweise gerade das Gegenteil bewirkt, etwa als Isoliermaterial um Stromleitungen. Der Witz ist, ''dass die Leitfähigkeit zufällig entdeckt wurde''. Anfang der 70er-Jahre patzte ein schussliger Student im Labor des japanischen Forschers Hideki Shirakawa. Für ein Experiment, bei dem schwarzes Polyacetylen-Pulver zu einem dünnen Film zusammengebaut (synthetisiert) werden sollte, nahm er als Katalysator versehentlich tausendmal so viel wie üblich. ''Zu aller Überraschung entstand ein silbrigschimmernder Film''.

Als Shirakawa auf einem Seminar in Tokio seinem Kollegen Alan MacDiarmid von der Zufallsentdeckung erzählte, horchte der Amerikaner auf. Denn mit Alan Heeger arbeitete er an ähnlich metallisch aussehenden Filmen aus anorganischem Schwefelnitrid. Deshalb lud er den Japaner nach Philadelphia ein und gemeinsam tüftelten sie aus, ''wie man die halbleitenden Polyacetylenfilme mit chemischen Tricks verändern muss, damit sie voll leitfähig sind'', so Bäuerle.

Sie bedampften den dünnen Kunststofffilm mit Jod. Durch dieses Oxydieren fügten sie den Kettenmolekülen des Polyacetylens ein paar freie Elektronen hinzu, die ''an den Molekülen entlanggleiten und elektrische Ladung transportieren konnten.'' Man schrieb das Jahr 1977, und die Fachwelt bejubelte diese Entdeckung als großen Durchbruch. Auch der aus Wendlingen stammende Bäuerle, der damals an der Stuttgarter Uni Chemie studierte, kriegte die Sensation mit. Aber die Bedeutung habe er erst Jahre später ''geblickt'', als ''Postdoc'' bei Mark Wrighton am MIT in Boston. Dort kam er erstmals mit leitfähigen Kunststoffen in Kontakt. Sie faszinierten ihn so sehr, dass er nach der Rückkehr aus den USA an der Uni Stuttgart , selber mit Plastik zu experimentieren anfing. Er wollte seine Grundstruktur so verändern, dass es Strom leiten konnten und suchte gleichzeitig nach Möglichkeiten der Anwendungen. 

Leitfähige Kunststoffe wurden in jenen Jahren für alles Mögliche erprobt, etwa für Plastikbatterien. Sie werden zum Beschichten von Filmen für die Fotografie oder für heizbare Socken für amerikanische Soldaten eingesetzt. Der eigentliche Durchbruch, kam erst Anfang der 90er-Jahre.

Als voriges Jahr im Herbst MacDiarmid, Heeger und Shirakawa mit dem Nobelpreis in Chemie geehrt wurden, jubelte Bäuerles ganze Abteilung. Wenig später hatte sie nochmal Grund zum Feiern, denn Bäuerle, der Molekül-Designer in der Abteilung, Dr. Günther Götz (44) und Dr. Elena Mena-Osteritz (36) bekamen für den Ulmer Beitrag zu einem Plastikchip einen der erstmals verliehenen Descartes-Preise der Europäischen Kommission - als einzige Wissenschaftler aus Deutschland unter 22 prämierten Forschern. Der Preis war auch deshalb Balsam, weil der Großbrand Ende 1999 die Abteilung verwüstet hatte.

Bäuerle ist überzeugt, dass ''die Plastikchips kommen''. Sie seien viel billiger herzustellen als Silizium-Träger und ''reichen Telefon- oder Kreditkarten voll''. Ein anderes Beispiel für die Kunst der Ulmer, Kunststoffe zu bauen und zu synthetisieren, sind Leuchtdioden. Daneben werden organische Halbleiter und Substanzen getestet, die sich als Sensoren für Blutuntersuchungen oder als molekulare Drähte eignen. Doch die, sagt Bäuerle, sind noch Zukunftsmusik.