Multimodal control of molecular motors and switches

Controle over de eigenschappen van moleculaire motoren en schakelaars

In haar proefschrift beschrijft Lotte Stindt het ontwerp en de werking van twee klassen moleculen, namelijk moleculaire fotoschakelaars en moleculaire motoren, evenals de technieken die worden gebruikt om deze te bestuderen. Moleculaire fotoschakelaars zijn verbindingen die omkeerbaar kunnen schakelen tussen verschillende toestanden wanneer ze aan een externe stimulus, in dit geval licht, worden blootgesteld. Moleculaire motoren daarentegen bestaan uit een rotor en een stator die 360° draaien rondom een centrale as via een reeks fotochemische en thermische stappen. Voor de ontwikkeling van meer complexe, toepasbare, dynamische en responsieve systemen is controle over de eigenschappen van deze moleculen essentieel. 

Belangrijke factoren zijn het aanpassen van de absorptiegolflengte (bij voorkeur naar minder schadelijk licht van langere golflengten), het reguleren van de thermische stabiliteit (d.w.z. de thermische halfwaardetijd) van de schakelaars, het afstemmen van de rotatiesnelheid van de motoren, en het koppelen van secundaire bewegingen aan de roterende beweging van de motoren. Stindt beschrijft strategieën om dergelijke controle te bereiken, met een specifieke focus op het in situ moduleren van belangrijke eigenschappen door het gebruik van orthogonale stimuli, zoals metaalcomplexatie, die onafhankelijk van licht en warmte werken. De inzichten die hier zijn opgedaan dragen bij aan de ontwikkeling van meer geavanceerde dynamische systemen en verdere vooruitgang op het gebied van moleculaire machines.

Lotte Stindt voerde haar onderzoek uit aan het Stratingh Institute for Chemistry, afdeling Synthetische Organische Chemie, met financiering van het ministerie voor OCW. Ze vervolgt haar loopbaan als Research Manager bij de Feringa Group van de Rijksuniversiteit Groningen.