Entwicklung dissipativer Materialien außerhalb des Gleichgewichts durch direkte chemische Reaktionszyklen

Abstract

In this thesis, I describe the design and analysis of chemical reaction cycles that can drive the assembly of short peptides and protected amino acids. We found interesting new behavior of the dissipative supramolecular assemblies, like the ability to be controlled in space and time and the reusability of the chemical reaction cycle. Based on this newly developed chemical reaction cycle it was possible to investigate and tune the inhibition of the hydrolysis reaction in the presence of colloids. Further, it was possible to show that colloids with a high rate of inhibition survive a period without fuel much longer compared to colloids with low rate of inhibition.In dieser Arbeit beschreibe ich das Design und die Analyse chemischer Reaktionszyklen, welche die Energie für die Assemblierung von kurzen Peptiden und geschützten Aminosäuren liefern. Wir fanden interessante neue Eigenschaften der dissipativen supramolekularen Assemblierungen, wie die Fähigkeit in Raum und Zeit kontrolliert zu werden, und die Wiederverwendbarkeit des chemischen Reaktionszyklus. Auf der Grundlage dieses neu entwickelten chemischen Reaktionszyklus war es möglich, die Hemmung der Hydrolysereaktion in Gegenwart von Kolloiden zu untersuchen und einzustellen. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Kolloide mit einer hohen Hemmungsrate im Vergleich zu Kolloiden mit einer niedrigen Hemmungsrate eine Zeit ohne Treibstoff wesentlich länger überleben