Ben Feringa heeft een nieuwe fundamentele stap gezet in de ontwikkeling van moleculaire machines. De Nobelprijswinnaar maakte met zijn team van de Rijksuniversiteit Groningen als eerste een moleculaire motor met twee synchroon draaiende rotoren. Het resultaat is gepubliceerd in het gerenommeerde vakblad Science.
Feringa ontving in 2016 de Nobelprijs voor scheikunde voor zijn ontwerp van moleculaire machines. Hij maakte in 1999 een molecuul dat je gecontroleerd kunt laten ronddraaien door het met licht te beschijnen. Deze moleculaire motor bevat twee molecuulgroepen die als rotor fungeren. De eerste rotor draait rond onder invloed van uv-licht. Door zijn draaiing zwengelt die een twee rotor aan, die dan ook gaat ronddraaien.
In de machine uit 1999 draaiden de rotoren asynchroon van elkaar. Feringa’s team is er nu in geslaagd de rotoren dezelfde draaibeweging te laten uitvoeren. Dat deden de onderzoekers door de tweede rotor – een naftaleenmolecuulgroep – met een enkele koolstofbinding aan de eerste rotor te verbinden. Zo vormen de rotoren een synchroon draaiend systeem dat vergelijkbaar is met de aarde en de maan: het naftaleen houdt altijd dezelfde stand aan ten opzichte van de basisrotor, net zoals de maan altijd dezelfde kant naar de aarde toe richt.
De geschiedenis van de wiskunde is diverser dan je denkt
Wiskunde is niet alleen afkomstig van de oude Grieken. Veel van onze kennis komt van elders, waaronder het oude China, India en het Arabisch Schiereil ...
Versnellingsbak
‘We hebben nu een fundamentele stap gezet in de ontwikkeling van moleculaire machines: het synchroniseren van beweging’, zegt Feringa. ‘In de biologie zie je veel van dit soort systemen, waarbij moleculen via een soort versnellingsbak zijn gekoppeld, zodat beweging wordt gesynchroniseerd of versterkt. Maar in kunstmatige systemen, zoals dat van ons, is zoiets niet eerder vertoond, voor zover ik weet.’
Zoals altijd is Feringa’s onderzoek fundamenteel van aard: het laat zien dat het mogelijk is om moleculaire rotoren hun draaibeweging te laten doorgeven. Praktische toepassingen zijn momenteel nog niet aan de orde, maar in de toekomst mogelijk wel. Met deze techniek zouden bijvoorbeeld moleculaire machines kunnen worden ontworpen die in het lichaam als medicijnkoerier fungeren.
Ben Feringa is 22 juni hoofdgast op New Scientist Live: Nobelprijs. Het belooft een avond te worden die u niet wilt missen. Wilt u zeker zijn dat u erbij bent? Dan kunt u hier meteen uw tickets bestellen. We hopen u te mogen begroeten.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder:
- Ontmoet de Nobelprijswinnaar die van een enkel molecuul een werkende auto kan maken
- De moleculaire machines van Ben Feringa en zijn mede-Nobellaureaten
- Nederlander Bernard Feringa wint de Nobelprijs voor Scheikunde
- ‘Dankzij een goede scheikundeleraar koos ik voor chemie’
- ‘Nobelprijswinnaars zijn allemaal interessante mensen waar je naar wilt luisteren’
- Sleutelen in de nano-garage