Embargo tot 20 augustus, 18.00 uur
Publicatie in Nature 21 augustus
Nijmeegse chemici ontwikkelen 'nanomachine'
Nijmeegse onderzoekers hebben een uiterst kleine machine ontworpen die
chemische handelingen kan uitvoeren aan polymere draden op een schaal
die een miljard maal kleiner is dan die van gewone machines. De
onderzoekers publiceerden hun vondst in het wetenschappelijk
tijdschrift Nature van 21 augustus 2003. Het onderzoek is gedaan door
de chemici Thordarson, Bijsterveld, Rowan en Nolte van de afdeling
organische chemie, ondergebracht in onderzoeksinstituut NSRIM van de
KU Nijmegen.
Dit is het eerste voorbeeld van een 'nanomachine' die geprogrammeerde
handelingen verricht en de vondst is een belangrijke stap in de
ontwikkeling van de nanotechnologie. Hierdoor kan men in de toekomst
zeer kleine patronen en schakelingen aanbrengen op speciale materialen
(smart materials), bijvoorbeeld zoals nodig voor de constructie van
volgende generaties van chips. Nanotechnologie is een groeigebied dat
ondermeer gesteund wordt door het Ministerie van Economische Zaken in
het onderzoeksprogramma Nanoned.
Moleculaire ketting
Ons DNA en RNA wordt voortdurend gemodificeerd door enzymen zoals
DNA-polymerases en Nucleases. Deze biomoleculen hebben de vorm van een
ring. Ze schuiven aan de DNA-ketens en glijden vervolgens langs deze
ketens, intussen allerlei modificaties uitvoerend. Ze worden
aangetroffen in elk levend organisme - van bacterie tot de mens - en
zijn essentieel voor het leven. Een dergelijk enzym aan een DNA-keten
kan worden vergeleken met een kraal die aan een ketting hangt en langs
deze ketting kan bewegen. Chemici noemen dit een rotaxaan-structuur
(moleculaire ketting). Dit woord is afgeleid van de Latijnse woorden
Rota (wiel) en Axis (as). Wetenschappers in Nijmegen hebben zich door
dit voorbeeld uit de natuur laten inspireren en een moleculaire
machine ontworpen die aan een polymere draad kan bin-den en zich langs
deze draad kan voortbewegen. De machine wordt voortdurend geactiveerd
en brengt op een efficiënte manier zuurstofatomen aan in de
polymeerketen.
NSRIM: Nijmegen Science Research Institute for Molecules and Materials
Het centrale thema van het NSRIM-onderzoek is de relatie tussen de
eigenschappen en de structuur van materie, met name op moleculair
niveau. De uiteindelijke doelstelling is het scheppen van nieuwe
moleculaire structuren en materialen met vooraf gedefinieerde,
gewens-te eigenschappen. Het onderzoeksprogramma reikt van het
ontwerpen en synthetiseren van specifieke moleculen en moleculaire
structuren tot hoog-efficiënte zonnecellen en staal met diamantcoating
voor een langere levensduur van industrieel gereedschap.
`Epoxidation of polybutadiene by a topologically linked catalyst',
Pall Thordarson, Edward J.A. Bijsterveld, Allan E. Rowan & Roeland
J.M. Nolte.
21-8-2003