Chemie kann auch interssant sein
Angeregt von dem Thema der Doktorarbeit eines Musikerfreundes (Chemielehrer) habe ich mich mal dem Thema Chemie gewidmet. Eigentlich sollte es ein kleines Pojekt für die Schule werden, ist dann aber in eine andere Richtung ausgeufert.
Angefangen habe ich mit der Darstellung von einfachen Molekülen. Die Daten hierzu sind im Internet verfügbar,
Kugeln drum, Farben auswählen und fertig ist ein Modell, z.B. von Aminosäuren.
Weiter ging es dann mit Schalenmodellen, Energieberechnungen etc.
Womit sich mein Freund beschäftigt hatte, war aber die Ermittlung von Strukturdaten mittels Röntgenkistallographie. Einfach gesagt wird ein Kristall einer Probe mittels Röntgenstrahlen durchleuchtet und hinter der Probe dann das Streuungsmuster aufgezeichnet. Anhand dieses Musters wird die Elektronendichte bestimmt und die Daten stehen dann als sog. Voxel zur Verfügung. Das war mein Ausgangspunkt.
Mit trickreichen Algorithmen kann man nun versuchen, aus den Daten ein sog. Oberflächenmodell zu rekonstruieren,
anhand dessen die Chemiker (ich nicht) erkennen können, um was für ein Molekül es sich handelt.
Ich habe mich an die Technik der/des "rolling sphere/ball" gewagt und konnte so zu einigermaßen ansehnlichen Ergebnissen
kommen. Der Algorithmus bestimmt, wo an der Oberfläche noch "benetzbare" Moleküle herankommen, also je kleiner die Kugel,
je kleiner die Moleküle, z.B. Wasser, allerdings dauert auch dann die Oberflächensuche länger.
Zu erwähnen sei hier die frei erhältliche Software CCP4 und dazugehörige Tools,
die was für richtige Chemiker ist.