Rijksuniversiteit Groningen

Motors for use in molecular nanotechnology

Datum: 27 februari 2009

Promotie: M. Klok, 14.45 uur, Academiebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Motors for use in molecular nanotechnology

Promotor(s): prof.dr. B.L. Feringa

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Moleculaire motoren theoretisch bruikbaar als energievoorziening voor nanotechnologische toepassingen

Martin Klok gaat in zijn proefschrift in op de vraag of en hoe het mogelijk is om in de toekomst een technologie te creëren die functioneert op het kleinst denkbare niveau, namelijk het moleculaire. Daartoe draagt hij, aan de hand van voorbeelden uit de biochemie en natuurkunde, eerst een aantal argumenten aan waarom dit in principe mogelijk moet zijn. Vervolgens gaat hij in op de vraag of en hoe moleculaire motoren ingezet kunnen worden voor de energievoorziening van dergelijke "machines" met nanodimensies. Van deze motoren was al langer bekend dat ze onder invloed van licht een constante draaibeweging met voorgedefinieerde richting van de ene helft ten opzichte van de andere helft laten zien.

Aangezien het, met het oog op mogelijke toepassingen, voordelig is om de rotatiesnelheid op te voeren was dit het eerste doel; door een analyse te maken van de rotatiesnelheden van reeds bekende motoren en dit aan structuurelementen te koppelen voerde Klok de maximale rotatiesnelheid van motoren op van 60 Hz tot 167 MHz. Ook determineerde hij het mechanisme van de traagste stap in de rotatiecyclus verder, en maakte hij een analyse van hoe de gemiddelde rotatiesnelheid, over het algemeen veel lager dan de maximale rotatiesnelheid, afhangt van manipuleerbare variabelen als temperatuur, lichtintensiteit en concentratie. Door een studie naar het gedrag van motoren in omgevingen met hoge viscositeit kreeg hij inzicht in het maximale vermogen. Tenslotte maakte hij verbindingen waarin de motoren dusdanig gepositioneerd zijn dat zij moeten kunnen bewegen over een oppervlak.

Martin Klok (Groningen, 1977) studeerde scheikunde aan de RUG en deed zijn promotieonderzoek bij het Stratingh Instituut voor synthetisch organische chemie. Het werd gefinancierd door NWO.