[Die Banane]

Hi,

Hier gibts ja einige sehr kompetente Physikstudenten und ich habe eine Frage:

Mein Wissen der Physik und Chemie beschränkt sich auf das was ich in der Schule gelernt habe. Hängen blieb dabei: Atome bestehen aus Elektronen, Neutronen und Protonen und um welches Atom es sich handelt hängt lediglich vom Verhältnis dieser drei Grundbausteine zusammen.
In der Theorie müsste es doch folglich auch möglich sein aus z.B. Sauerstoff-Atomen Gold-Atome herzustellen?!

Und um es noch weiter zu spinnen: Könnte man dann nicht auch aus o2 über hunderte komplizierte Umwege Kohlenstoff-Verbindungen "bauen" die gegessen werden können?

Ich weiß völlig futuristisches Thema, und mir ist auch klar das so ein Vorgang, angenommen er sei theoretisch möglich ultrakompliziert und damit ultrateuer wäre.

Aber der End-Gedanke ist natürlich ob es theoretisch möglich ist die Menschheit in 500, 1000 oder 5000 Jahren irgendwann mal eine Maschine hat die Luft ansaugt und die daraus dann Nahrungsmittel oder was weiß ich was erzeugt.

[GrowJoe]

Wenn man sowas könnte,wären wir nicht mehr weit von einem Replikator entfernt ala Enterprise,glaub aber das sowas reine Utopie bleibt au wenn es wünschenswert wäre.

[dersparky]

@GrowJoe Danke:-)

@Die Banane "Warum kann man aus Luft kein Brot erschaffen?" ist in "Absoluter Verlust" schon implementiert.

[keks3000]

Die richtigen Atome herzustellen wäre sinnlos, da die in ausreichender Menge vorhanden sind (v.a. Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff).

Wäre das nicht der Fall (wie z.B. bei Gold), müsste man die Stoffe per Kernfusion herstellen. Dazu benötigt man aber ******* Techniken wie Teilchenbeschleuniger oder einen Fusionsreaktor. Und die gibt es bis heute nur in sehr beschränktem Maße. Des weiteren ist dazu so viel Energie nötig, dass es eventuell sogar billiger wäre die Stoffe auf anderen Planeten abzubauen.


So... Wenn man die Stoffe dann hat, dann ist das viel größere Problem der Zusammenbau der Moleküle. Bei Nahrung sind das vor allem Proteine, Kohlenhydrate und Fette. Des weiteren Vitamine und Spurenelemente. Bis auf Spurenelemente sind alle Moleküle aus längeren Ketten bis zu einer extrem Komplexen Struktur aufgebaut.

Kohlenhydrate und Fette wären vielleicht eventuell unter Umständen noch machbar. Aber Aminosäuren zu einem komplexen Protein zusammenzubauen ist absolut utopisch.
In einer Zelle wird das über den Code der DNS in mehreren Zwischenschritten erledigt. In den Genen ist codiert welche Aminosäuren aneinandergereiht werden müssen. Das ist extrem kompliziert, daher verweise ich hier einfach mal auf 2 Wikipedia Artikel die zu weiteren Informationen führen:

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Und wenn man sich dagegen die heutigen Möglichkeiten der Nanotechnologie anschaut, dann merkt man wo die Forschung des Menschen grade steckt. Nämlich eigentlich noch nichtmal an der Startlinie.
Heutzutage können gerade mal Beschichtungen erstellt werden oder Stoffe durch Beimischungen im Nanobereich spezielle Eigenschaften bekommen. Einzelne Moleküle herstellen ist noch in weiter Ferne.

Falls das eines Tages möglich sein sollte wird es allerdings wahrscheinlich weniger für Nahrungsmittel als eher für Maschinenbau eingesetzt. Denn warum sollte man diese aufwändige Technik für etwas verwenden, das die Natur eh schon kann?


Schlussendlich kann man wohl sagen, dass es eher wie folgt laufen wird:
Man wird optimierte Zellen (eventuell auch gentechnisch Verändert) für die Proteinherstellung (oder was auch immer gebraucht wird) verwenden. Und so den Energieaufwand für die Synthese der gewünschten Stoffe verringern.

Prinzipiell ist es auch das, was bei Projekten wie [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] angewendet wird.

[dersparky]

Das glaube ich allerdings auch, weil es ja noch gebacken werden muss

[Etikareti]

@keks3000, Moleküle aneinanderreihen ist möglich, war vor 1 oder 2 Monaten an der Technischen Universität in München, da hat einer der Doktoranden (oder war er bereits Doktor?) das Logo der TUM aus einzelnen Molekülen "gebastelt" ^^, sah recht witizg aus.

Kleiner Abschweif:
Die Biophysiker dort arbeiten auch beispielweise an Maschinen etc. aus Zellen und Molekülen die sich selber reparieren können usw. ^^...

[keks3000]

@Etikareti:
Da würde mich mal ein Link mit Details interessieren... Um welches Material handelte es sich? War es eine stabile Konstruktion? Können sie auch Moleküle mit Funktion bauen?

Weil soweit ich weiß ist die Nanotechnologie noch sehr begrenzt...

[gnarr]

Die Nanotechnologie ist schon was weiter als man gerne denkt.

Das hier war 2005: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Das hier dann schon 2011: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]
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[Octal]

Zitat von gnarr

Die Nanotechnologie ist schon was weiter als man gerne denkt.

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Wow! Sehr beeindruckend

[chamaeleon11]

Die Chemie ist die Lehre von den Umwandlungen der Stoffe. Möchte man einen Stoff synthetisieren, so können nicht *puff* Moleküle gezaubert werden. Für organische Verbindungen gibt es mehr als genug Atome. Das ist nicht das Problem. Ein Molekül entsteht dann, wenn viele Atome sich chemisch binden. Hier gibt es nun eine Reihe von Problemen:

1.) Wir wissen enorm wenig über Moleküle. Die zugrunde liegende Theorie, die Quantentheorie ist da und zu kompliziert um sie auf große Systeme anzuwenden. Semi-klassische Modelle werden verwendet, welche nicht in der Lage sind quantenmechanische Effekte zu beschreiben.

2.) Die Mehrheit der Leute, welche die Rechenmethoden beherrschen befinden sich nicht in der Chemie. Die Chemie hat einen massiven Mangel an Theoretikern. Die Modelle der Chemie sind bewährt und wichtig, da sie im Alltag funktionieren müssen, doch diese auf Erfahrung beruhenden Modelle treten oft die Gesetze der Physik mit Füßen.

Wir wissen also einerseits nicht nur zu wenig Theorie, sondern es fehlen auch die Wissenschaftler die sich damit beschäftigen. Mit der Synthese von organischen Verbindungen beschäftigt sich die organische Chemie und man verzeihe mir meine Wortwahl, doch organische Chemiker sind größtenteils echt die Dümmsten!...