Onbreekbare moleculaire schakelaar die steeds opnieuw van vorm verandert per toeval gevonden
Nederlandse natuurkundigen hebben per toeval een organisch materiaal ontdekt dat steeds opnieuw van vorm kan veranderen, zonder dat het breekt. Er was al wel materiaal bekend dat vergelijkbare vormveranderingen kon doormaken, maar dat kon dit proces maar een paar keer doorstaan voor het knapte. Bij dit nieuwe materiaal kan dit honderden keren en telkens veranderen de kristallen weer terug. De beweging - van vierkantje naar ruitje in dit geval - wordt mogelijk doordat de moleculen in elkaar schuiven in plaats van tegen elkaar aan gaan duwen waardoor de structuur kapot gaat. De ontdekking opent deuren voor toepassingen als moleculaire schakelaars, vloeistofpompjes, of kunstspieren.
Voor dat het zover is moet er nog wel veel onderzoek worden gedaan. Materiaalveranderingen als deze gebeuren op moleculaire schaal met een enorm hoge snelheid. Ter vergelijking: in je computer gebeurt ongeveer iedere 3 nanoseconde iets (een miljardste van een seconde), bij dit soort processen heb je het over picosecondes (een biljoenste van een seconde). Het lukte Rasing al om het proces in milliseconden vast te leggen, dit wil hij ook doen in picoseconden doen.
Daarnaast verandert het materiaal nu rond de 180 graden van vorm. Voor bio-medische toepassingen zou je willen dat dit bij kamer- of lichaamstemperatuur gebeurt.
In deze audio hoor je onderzoeker Theo Rasing van de Radboud Universiteit. Lees meer over het onderzoek in Nature Communications: Robust thermoelastic microactuator based on an organic molecular crystal. Meer over de Synergy Grant die hij kreeg voor ander onderzoek vind je hier.
Wetenschap Vandaag
Over diepzeediertjes die broeikasgassen eten, immuuncellen die zichzelf opofferen en de zoektocht naar planeten. Over de nieuwste medicijnen, zonnecellen en sensoren. Kortom: hoe werkt de wereld om ons heen en hoe kunnen we hem nog beter maken?
