Motion of confined light-driven molecular motors and switches
| Promotie: | Mw. C.L.G. (Cosima) Stahler |
| Wanneer: | 03 april 2023 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | prof. dr. B.L. (Ben L.) Feringa, N.H. (Nathalie) Katsonis, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Ontwikkeling van moleculaire motoren die nuttig werk verrichten
Met behulp van moleculaire motoren is het mogelijk een energie-input om te zetten in een gecontroleerde beweging. Net zoals een automotor de energie uit het verbranden van brandstof omzet in een mechanische beweging, zet de moleculaire motor licht-energie om in een gecontroleerde roterende beweging maar op een veel kleinere schaal. Moleculaire motoren zijn slechts enkele nanometers groot. De motor bestaat uit twee helften verbonden door een rotatie-as. Door bestraling met licht maakt een helft van het molecuul een roterende beweging rond die as ten opzichte van de andere helft.
Net zoals een automotor niet uit zichzelf door een straat kan rijden en alleen zijn functie vervult wanneer hij is aangesloten op een transmissiesysteem, een as en wielen, moet de moleculaire motor worden geïntegreerd in een groter systeem om nuttige taken te kunnen uitvoeren. In vergelijking met de macroscopische wereld zijn er echter andere omstandigheden van toepassing op zulke kleine schaal. In tegenstelling tot macroscopische objecten bewegen moleculen constant door de ruimte. Bij het fabriceren en bedienen van een moleculaire motor ligt de uitdaging in het voorkomen dat de moleculaire motor willekeurig beweegt, terwijl het vermogen om te roteren onder invloed van licht behouden blijft.
Verder heeft de beweging van één molecuul bijna geen meetbaar effect in de macroscopische wereld. Daarom heeft de geordende integratie van moleculaire motoren in grotere systemen de voorkeur om collectieve beweging mogelijk te maken en het werk dat de motoren produceren te versterken. Het werk in het proefschrift van Cosima Staher is voornamelijk gewijd aan de vraag hoe moleculaire motoren zijn te maken die kunnen worden geïntegreerd in of gemonteerd op systemen zoals oppervlakken en vaste poreuze materialen. Daarnaast heeft zij ook hun gedrag in die besloten ruimtes bestudeerd.
Het promotieonderzoek Cosima Stahler vond plaats bij de afdeling Synthetische Organische Chemie van het Stratingh Instituut, met financiering via de European Research Council.