133 - Moleculaire motor op weg naar bruikbaarheid
Verankerd op ondergrond
Datum: 28 oktober 2005
De onderzoeksgroep van prof.dr. Ben L. Feringa heeft opnieuw een
belangrijke stap gezet in het verwezenlijken van een praktisch
toepasbare rotatiemotor op moleculaire schaal. In 1999 verraste
Feringa de wetenschappelijke wereld met een artikel in het vakblad
Nature waarin hij als eerste het principe van een door licht
aangedreven moleculaire motor beschreef. Een nieuw artikel in Nature
deze week gaat over eenzelfde type motor, maar nu een die vastzit op
het oppervlak van een goudbolletje.
"Een stap in de richting van bruikbaarheid", licht Feringa toe. "Aan
losse motormoleculen die kriskras door een vloeistof schieten, heb je
niet veel. Het wordt pas interessant als zo'n motortje aan iets
vastzit dat daardoor kan voortbewegen."
De nanomotor werkt met een soort propeller. Er zijn drie onderdelen:
een vast gedeelte, een as en een rotor die ronddraait. Het vaste
gedeelte is nu voorzien van twee pootjes waarmee de motor kan worden
verankerd. Feringa verwacht dat na het goudbolletje ook andere
bevestigingen, zoals bijvoorbeeld aan eiwitcomplexen, mogelijk zullen
worden.
Scheepsschroef
In het artikel in Nature staat de aanhechting aan de ondergrond
centraal. Feringa: "Geen sinecure, het vastzetten bleek eigenlijk veel
lastiger dan het eerste ontwerp. De motor moet goed vastzitten, maar
ook weer niet te dicht op het oppervlak en tegelijk flexibel."
Verbonden aan iets zou de motor dat object als scheepsschroef kunnen
voortstuwen. Feringa denkt er echter ook aan om de rotors op het
inwendige van een kanaal te bevestigen. Daarin zouden ze dan een
vloeistof kunnen voortpompen.
Vorderingen op alle fronten
Inmiddels is de ontwikkeling van door en licht aangedreven nanomotor,
waarvan Ferinnga in 1999 het werkingsprincipe aantoonde, ook op andere
fronten gevorderd. Bij de eerste generatie van de motor waren vier
afzonderlijke chemische stappen nodig om de rotor een volledige
omwenteling te laten maken. De rotatiesnelheid is nu opgevoerd tot
ongeveer vijftigomwentelingen per seconde, een miljoen keer sneller
dan aanvankelijk het geval was. Ook gebruikt de motor nu zichtbaar
licht als energiebron. Oorspronkelijk was dat ultraviolet licht.
Langetermijnwerk
Feringa wijst er overigens nadrukkelijk op dat "we ons niet te snel
rijk moeten rekenen". Nanotechnologie zal pas op de lange termijn zijn
vruchten afwerpen. " In de natuur zien we veel voorbeelden van
biologische motoren op nanoschaal. Maar die kun je niet zomaar nadoen.
Een vliegtuig vliegt ook anders dan een duif."
Noot voor de pers
* Meer informatie: prof.dr. B.L. Feringa, tel. (050) 363 4278/4235,
e-mail: b.l.feringa@rug.nl
* Titel Nature-publicatie: 'Unidirectional motor on a gold surface'.
Auteurs: Richard A. van Delden, Matthijs K.J. ter Wiel, Michael M.
Pollard, Javier Vicario, Nagatoshi Koumura, Ben L. Feringa
* Het onderzoek werd gefinancierd door NWO, het Materials Science
Centre en de Rijksuniversiteit Groningen.
* Zie ook RUG-persbericht 120: Groningse chemici ontwikkelen nieuwe
moleculaire motor
Rijksuniversiteit Groningen