|
Laufen oszillierende Reaktionen zwischen
Reaktionspartnern ab, die erst durch Diffusion miteinander in Kontakt
kommen, so spricht man von Reaktions-Diffusions-Systemen. Dabei treten
die beiden unterschiedlichen Farben des Redoxsystems in
charakteristischen Mustern auf, den sogenannten Turing-Mustern.
I. R. Epstein und seinen Mitarbeitern gelang es
jetzt, aufbauend auf einer photosensitiven BZ Reaktion eine chemische
Speichereinheit zu entwickeln. Sie stellten eine Wasser-in-Öl
Mikroemulsion eines BZ-Systems her, in dem eine
Ruthenium-Bipyridinverbindung als Katalysator diente. Wie zu erwarten
bildeten sich im Dunkeln zunächst die üblichen Turing-Muster.
Intensive Beleuchtung führte zur Entstehung von Bromid, das die
Reaktion hemmte, die Muster verschwanden. Wurde die Lichtstärke
langsam erhöht, veränderten sich die Muster zunächst kaum bis sie bei
einer kritischen Intensität (Isc) plötzlich verschwanden. Eine erneute
Verminderung der Lichtstärke bewirkte, dass die Muster bei einer
Intensität (Ic) unterhalb der kritischen Intensität spontan wieder
auftraten. Im Intervall zwischen Ic und Isc befand sich das System in
einem Fließgleichgewicht, in dem keine neuen Muster entstehen konnten
und bereits vorhandene Muster sich nicht mehr veränderten. Wurde die
Reaktionslösung durch eine Schablone hindurch belichtet, so entstand
ein Abbild der Schablone auf der Oberfläche der Mikroemulsion:
unbelichtete Stellen zeigten die Turing-Muster, belichtete nicht.
Dieses Bild blieb im Fließgleichgewicht über mehr als eine Stunde
erhalten.
Würde man die verbrauchten Reaktionspartner der BZ
Reaktion kontinuierlich ergänzen, so ließe sich das Bild beliebig
lange speichern. Über eine erneute Belichtung könnte man das alte Bild
löschen und mit einem neuen Bild überschreiben. Damit sind nach
Meinung der Autoren grundlegende Bedingungen zur Herstellung
chemischer Speichermodule erfüllt. |
