Nieuws

Moleculair gemotoriseerd MOF

Arjen Dijkgraaf |
Materialen & Coatings, Nanotechnologie, Organische chemie

Ben Feringa’s moleculaire motortjes doen het ook als je ze verwerkt in de poriën van een metal organic framework. Zo kun je die poriën naar keuze open en dicht doen, suggereren Feringa en zijn Groningse collega’s Wesley Browne en Sander Wezenberg in Nature Nanotechnology.

Zoals bekend bestaan die motortjes uit twee rigide delen die met één dubbele binding aan elkaar zitten. Onder invloed van licht klapt die binding om van de cis- naar de trans-stand, licht van een andere golflengte laat hem weer terugklappen, en tussendoor kun je met thermische energie het nodige omleggen om de ontstane mechanische spanning er uit te halen. In vier stappen krijg je zo een draaiing van 360 graden.

Het idee is nu om een van beide helften te verwerken als organische ‛linker’ in een metal-organic framework (MOF). De andere helft hangt los in de porie tussen deze linker en de volgende, en de kunst is een en ander zo te dimensioneren dat hij vrij kan draaien zonder die buurman te raken.

Een ander punt is dat die motormoleculen nogal kwetsbaar zijn en de gebruikelijke MOF-syntheseprocedures waarschijnlijk niet zouden overleven. Vandaar dat de onderzoekers hun toevlucht nemen tot solvent-assisted linker exchange (SALE), waarbij je eerst een MOF maakt met rigide, minder fragiele linkers. Dat MOF dompel je vervolgens in een oplossing van de gemotoriseerde linkers die dan geleidelijk de plek van hun starre collega’s innemen.

Metingen met onder meer Ramanspectrometrie bevestigen dat het ‛moto-MOF’ werkt zoals de bedoeling was. De afwisseling van licht en warmte laat de motortjes net zo soepel draaien als ze los in een oplossing zouden doen. De omringende MOF-structuur lijkt daarbij geen merkbare invloed te hebben, wat juist wel het geval was bij  eerdere pogingen om bewegende delen in MOF’s te zetten.

Voorlopig is het niet meer dan een proof of principle maar de auteurs sluiten af met de suggestie dat je op deze manier wellicht ooit regelbare gasdiffusiefilters kunt maken of miniatuurpompjes, die worden aangedreven door lichtenergie.

bron: Nature Nanotechnology

Deel deze pagina
Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven