21 Jun 2001
Supramolecuul is mooi bouwmateriaal voor nanotechnoloog
Als in de toekomst nanotechnologie een alledaags verschijnsel wordt,
zullen supramoleculen goed van pas komen. Karakteristiek voor
nanotechnologie is de schaal waarop deze technologie opereert: de
nanometer (10-9 m oftewel één miljoenste millimeter), de dimensie van
veel moleculen. Volgens de definitie van de Stichting Toekomst der
Techniek is nanotechnologie 'het ontwerpen en opbouwen van onderdelen
van moleculen, atomen en/of elektronen van nieuwe 'kunstmatige'
molecuulstructuren met geheel nieuwe functies die een grootte hebben
tussen de 1 en 100 nanometer (nm)'.
De kamvormige supramoleculen die Karin de Moel onderzocht, zijn lange
borstelvormige moleculen. Ze zijn opgebouwd uit lange ketens, die
bestaan uit veel dezelfde bouwstenen. Aan elke bouwsteen is een korte
keten verbonden van een tweede component. Die kan vastplakken en
loslaten, vandaar de term supramoleculen. De supramoleculen vormen
laagjes van ongeveer 3 nm dik. Door aan de borstel een steel te
bevestigen van een derde component wordt een tweede lengteschaal
geïntroduceerd, die 20-50 nm groot is. Nu vormen zich
structuren-in-structuren, zoals laagjes-in-laagjes en
laagjes-in-cylinders.
Werken met supramoleculen is eenvoudig: los de verschillende
uitgangsstoffen op en verdamp vervolgens het oplosmiddel. Het zo
ontstane materiaal bevat kleine gebiedjes, waarin de
structuur(in-structuur) een vaste richting heeft. Om alle gebieden
dezelfde richting op te laten staan, is een extra bewerking nodig. Dit
is vooral belangrijk als één van de lagen geleidend is. De Moel toonde
aan dat in verschillende richtingen verschillende geleiding mogelijk
is. Met de supramoleculen kunnen bovendien verschillende nano-objecten
gevormd worden. Uitgangsmateriaal is een borstel met steel, waarvan de
borstellaagjes cylinders vormen, omgeven door het steelmateriaal. Dit
laatste is hard bij kamertemperatuur en behoudt zijn vorm, ook als de
borstelharen worden uitgewassen. Zo blijft een materiaal over met
nanokanaaltjes. Op vergelijkbare wijze kunnen ook nanocylinders of
nanobollen worden gevormd. /JS
Karin de Moel (Opmeer, 1972) studeerde chemische technologie aan de
universiteit Twente. Het onderzoek werd uitgevoerd bij de vakgroep
Polymeer Chemie van de RUG in samenwerking met de Helsinky University
of Technology. Het onderzoek maakte deel uit van het Computational
Material Science programma van NWO en werd gesponsord door DSM.
Datum en tijd
dinsdag 3 juli 2001, 16.00 uur
Promovendus
mw. C.H.M. de Moel, tel. (050)363 41 60, fax (050)363 44 00, e-mail:
demoel@chem.rug.nl (werk)
Proefschrift
Comb-shaped supramolecules, a concept for functional polymeric
materials
Promotores
prof.dr. G. ten Brinke en prof.dr. O. Ikkala
Faculteit
wiskunde en natuurwetenschappen
Plaats
Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen