13 mrt. 2008
2 minuten
Op 12 maart is tijdens de European Science Awards 2007-ceremonie in Brussel bekendgemaakt dat het SynNanoMotor-consortium de Descartes-prijs voor transnationaal wetenschappelijk onderzoek heeft gewonnen. Het multidisciplinaire team van wetenschappers van de Universiteit van Amsterdam, de Rijksuniversiteit Groningen en instituten uit het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk en Italië ontving de prijs voor baanbrekend werk op het gebied van synthetische moleculaire motoren en kunstmatige nanomachines. FOM-werkgroepleiders Petra Rudolf (RuG) en Wybren Jan Buma (UvA) maken deel uit van het team.
Het gecontroleerd laten bewegen van moleculen of delen van moleculen biedt ongekende technologische mogelijkheden. Nanomotoren en moleculaire machines liggen aan de basis van nagenoeg ieder belangrijk biologisch proces. Wetenschappers zijn er dan ook van overtuigd dat moleculaire nanotechnologie uiteindelijk een invloed op de economie en maatschappij zal hebben die in schaal en reikwijdte niet onderdoet voor die van de stoommachine, elektriciteit en internet. De realisatie van dit idee staat op dit moment nog in de kinderschoenen, maar de moleculaire systemen die door het SynNanoMotor-consortium zijn ontwikkeld, hebben al een belangrijke stap voorwaarts mogelijk gemaakt.
Ratelmechanisme
Zo hebben de onderzoekers concepten geïntroduceerd als het inbouwen van een ratelmechanisme, waardoor het mogelijk wordt om moleculaire machines te maken die het niveau van een simpele schakelaar ontstijgen. Ook hebben ze voor het eerst moleculaire machines gemaakt waarvoor bewegingen op moleculair niveau direct en gecontroleerd kunnen worden gekoppeld aan de macroscopische wereld om bijvoorbeeld informatie op te slaan in polymeerfilms, of om macroscopische objecten (die met het blote oog waarneembaar zijn) zoals vloeistofdruppels te transporteren over een oppervlak. Een ander voorbeeld: moleculaire systemen die getriggerd kunnen worden om spontaan functionele structuren met een controleerbare grootte en positie te vormen op oppervlakken. Deze systemen kunnen gebruikt worden voor producten op het gebied van identificatie, veiligheid en gezondheid.
Bewijs
De resultaten zijn behaald doordat wetenschappers uit diverse disciplines samen aan hetzelfde probleem hebben gewerkt: van synthetische chemie tot oppervlaktefysica, en van spectroscopie tot moleculaire modellering. De Moleculaire Fotonica groep van prof. dr. Wybren Jan Buma en prof. dr. Fred Brouwer aan de Universiteit van Amsterdam bracht expertise in op moleculair spectroscopisch en fotochemisch gebied. De onderzoeksgroep Oppervlakken en Dunne Lagen van prof. dr. Petra Rudolf van de Rijksuniversiteit Groningen was verantwoordelijk voor het aanbrengen van de moleculen op een dunne film en voor het experimentele bewijs dat macroscopische objecten inderdaad voortbewogen kunnen worden door moleculaire motoren. Coördinator van het consortium is prof. David Leigh van de University of Edinburgh.