Einen herzlichen Dank an Johannes Gössling für den Einblick in seine aktuelle Forschung an „Slab Photonic Crystals“ bei Kieselalgen – direkt aus Portugal für den Tübinger Mikroskopischen Stammtisch am 22. Dezember 2024. Die feinen periodischen Strukturen in den Diatomeenschalen unterstützen die Lichtleitung beträchtlich, was Gegenstand dieser Forschung ist. Der Vortrag liegt hier in einer von der TMG gekürzten und leicht abgeänderten Form vor, wodurch aber das Wesentliche nicht verloren ging (abgesprochen mit Johannes Gössling).

Ein Abstract von Johannes Gössling zum Vortrags-Thema:

Die Frustel von Diatomeen, bestehend aus Siliziumdioxid, ist mit nanoskaligen, hochgeordneten Poren durchsetzt, die anspruchsvolle Licht-Materie-Wechselwirkungen ermöglichen. Unsere jüngste Forschung hat gezeigt, dass bestimmte Bereiche der Frustel als photonische Kristalle (slab photonic crystals) fungieren – moderne photonische Materialien, die erstmals in den späten 1980er-Jahren von Menschen konzipiert wurden und seither Technologien wie Photovoltaik und Quantencomputing ermöglichen. Die Entdeckung dieser komplexen photonischen Eigenschaften in einer der artenreichsten Gruppen von Mikroalgen hat ein erhebliches wissenschaftliches Interesse an ihrer potenziellen biologischen Funktion geweckt. Bislang gibt es jedoch keine überzeugende Hypothese, die die Eigenschaften dieser speziellen photonischen Kristalle in Frusteln mit spezifischen physiologischen Funktionen in Verbindung bringt. In dieser Präsentation werde ich die grundlegenden Prinzipien photonischer Kristalle vorstellen, unseren interdisziplinären Ansatz zur Entdeckung dieser Strukturen in Diatomeen erläutern und ihre natürliche Verbreitung sowie ihre Verteilung über die taxonomischen Gruppen der Diatomeen diskutieren.