photoinduzierte

Photoinduzierte Prozesse umfassen alle Reaktionen, Phänomene oder strukturellen Veränderungen, die durch die Absorption von Licht angeregt werden. Sie treten in chemischen Systemen, in Festkörpern und in biologischen Systemen auf und reichen von Reaktionspfaden bis zu physikalischen Zustandsänderungen. Nach der Lichtabsorption gelangen Moleküle oder Materialien in angeregte elektronische Zustände (typischerweise Singulett- oder Triplettzustände), aus denen verschiedene Reaktionspfade folgen können.

Zu den gängigen Mechanismen gehören photochemische Reaktionen wie Photodissociation, Photoisomerisierung und Photosensibilisierung sowie Energietransfer- oder Ladungstransferprozesse. In vielen Fällen kann die Energie sofort wieder dissipiert, in Wärme umgewandelt oder in eine chemische Reaktion überführt werden. Die Effizienz hängt von der Wellenlänge des Lichts, dem Medium, der Molekülstruktur und den Relaxationswegen ab.

Anwendungsbeispiele umfassen Photokatalyse, lichtgetriebene Sensoren und Aktuatoren, organische Solarzellen (OPV) sowie photophysikalische Untersuchungen von Biomolekülen. In der Biologie spielen photoinduzierte Prozesse eine zentrale Rolle in der Photosynthese, der Phototherapie und dem optogenetischen Werkzeugkasten.

Die Erforschung photoinduzierter Prozesse erfordert spektroskopische Techniken (z. B. Fluoreszenz- und Transienten-Absorptionsspektroskopie) sowie theoretische Modelle der elektronischen und strukturellen Dynamik. Verständnis und Kontrolle dieser Prozesse ermöglichen die Entwicklung neuer Lichtquellen, Materialien und katalytischer Systeme.