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Publikation in Nature Communications

Neuartige atmende Flüssigkeiten entwickelt

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The graphic shows four containers filled with liquid in the upper half. Above the two containers on the left it is written "conventional liquid", above the two containers on the right "breathing porous liquid". In the lower half, two graphs are shown. The one on the left shows a slight, even increase in gas pressure, while the one on the right shows a sharp, abrupt increase in gas pressure. © Henke working group
Schematische Darstellung der Gasaufnahme in einer konventionellen Flüssigkeit (links) und in einer von der Arbeitsgruppe Henke entworfenen atmenden porösen Flüssigkeit (rechts). Darunter sind die zugehörigen Gassättigungskurven dargestellt.
Die Arbeitsgruppe um Prof. Sebastian Henke von der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie hat synthetische Flüssigkeiten mit einem außergewöhnlichen Gassättigungsverhalten entwickelt, die künftig beispielsweise in der Gasreinigung eingesetzt werden könnten. Ihre Erkenntnisse haben die Wissenschaftler kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Schon seit über 200 Jahren ist bekannt, dass die Gaslöslichkeit in Flüssigkeiten mit zunehmendem Gasdruck linear steigt. Die Natur liefert jedoch ein eindrucksvolles Beispiel für eine Flüssigkeit mit einer stufenförmigen Gassättigungskurve: Blut. Aufgrund einer kooperativen Strukturumwandlung des Hämoglobins während der Sauerstoffbindung zeigt sich die Sauerstoffsättigung des Bluts als eine charakteristische sigmoidale – also s-förmige – Kurve in Abhängigkeit vom Sauerstoffpartialdruck. Durch die sigmoidale Form der Sauerstoffsättigungskurve erfordert die Aufnahme bzw. Abgabe von Sauerstoff im Blut nur eine geringe Änderung des Sauerstoffpartialdrucks. Das ist wichtig für einen effizienten Sauerstofftransport von den Atmungsorganen zu den Geweben und Organen – und ist damit ein Schlüsselfaktor für den Stoffwechsel fast aller Wirbeltiere.