Motoren van Feringa maken nieuws

In Chemical & Engineering News (een uitgave van de American Chemical Society) was er rcent twee keer aandacht voor een publicatie van Ben Feringa: over een spier die wordt aangedreven door moleculaire motoren en een nieuwe, groene katalysemethode om nuttige bouwstenen voor plastic en pillen te maken.

Ze zeggen dat het winnen van een Nobelprijs funest is voor je onderzoek. Maar een jaar na het in ontvangst nemen van deze hoogste wetenschappelijke onderscheiding timmert Ben Feringa nog aardig aan de weg. Eerder berichtten we al over het artikel waarin hij beschrijft hoe een antibioticum aan en uit is te schakelen met zichtbaar licht, dat verscheen in Science Advances en werd besproken in een bericht op Nature News.

Enthousiast

Nu zijn twee publicaties uit het lab van Feringa uitgelicht op de website van Chemica & Engineering News van de ACS. De eerste (5 december) gaat over een kunstmatige spier die reageert op licht door samen te trekken. De spier bestaat uit motormoleculen die door zelfassemblage een hydrogel van draden vormen. Onderzoekers uit de Feringa groep maakten hiervoor de standaard door licht aangedreven motor wateroplosbaar. Onder invloed van ultraviolet licht kan de gel – die voor 95 procent uit water bestaat – een stukje papier van 400 milligram optillen. Een moleculaire beweging werd zo vertaald naar een macroscopische beweging.

Specialisten op het gebied van kunstmatige spieren zijn enthousiast over deze waterige motorspier. Doorgaans bestaan ze uit polymeren, maar de vinding van Feringa kan gemakkelijk een rol spelen in biologische systemen of in ‘soft robotics’.

Duurzaam

Het tweede artikel (op 11 december beschreven door C&E News) betreft die andere specialiteit van Feringa: katalyse. Het gaat om het maken van gealkyleerde aminen. Dit zijn belangrijke bouwstenen voor de chemische industrie, die er bijvoorbeeld plastics of geneesmiddelen van maakt. Een probleem is dat de alkylering nogal veel energie kost (ze vindt plaats bij 500 graden Celsius), niet duurzame grondstoffen verbruikt en afval oplevert.

De nieuwe methode, die Feringa met zijn collega Katalin Barta en haar promovendus Tao Yan ontwikkelde, gaat uit van door bacteriën geproduceerde aminozuren (een duurzame grondstof) en vindt plaats door een simpele reactie met alcohol, waarbij alleen water als ‘afvalstof’ ontstaat. De katalysator die hier voor gebruikt is bevatte in eerste instantie het metaal ruthenium, maar dat kan ook vervangen worden door gewoon ijzer.

De directeur van het Green Chemistry & Green Engineering Center van de Amerikaanse Yale University, Paul T. Anastas, noemt de vinding ‘nothing but revolutionary’. De belangrijke bouwstenen voor de chemische industrie zijn op deze manier goedkoper en schoner te maken. De Groningse onderzoekers hebben overigens patent aangevraagd op de nieuwe katalytische methode.