Photoresponsive supramolecular soft materials in aqueous media
| Promotie: | Mw. S. (Shaoyu) Chen |
| Wanneer: | 13 december 2019 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotor: | prof. dr. B.L. (Ben L.) Feringa |
| Copromotor: | dr. S.J. Wezenberg |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe materialen met moleculaire motoren en schakelaars
De natuur voorziet ons van de meest elegante voorbeelden van systemen die ontstaan door de spontane samenvoeging van onderdelen (zelfassemblage) gebaseerd op moleculen met een waterafstotende en een waterminnende kant (amfifielen). Natuurlijke fosfolipiden vormen via zelfassemblage biologische membranen in levende organismen. Deze membranen vertonen een automatische slimme respons in de aanwezigheid van functionele eiwitten.
Supramoleculaire zelfassemblage van op licht reagerende moleculaire amfifielen in waterig milieu is een door de natuur geïnspireerd opkomend vakgebied binnen de materiaalwetenschappen, en is een veelbelovende synthetische strategie om de biologie nabootsende functies te creëren. Het is een bottom-up aanpak voor de ontwikkeling van slimme materialen met een goed gedefinieerde structuur, van eendimensionale nanostructuren tot isotrope verwarde driedimensionale netwerken en anisotrope driedimensionale structuren.
In haar promotieonderzoek legt Shaoyu Chen de focus op het ontwerp van zelfgeassembleerde zachte materialen, opgebouwd uit amfifielen op basis van azobenzenen (lichtgevoelige schakelaars) of moleculaire motoren in water, waarbij energieconversie en versterking van moleculaire beweging naar verfijnde functies op de macroschaal mogelijk worden. Naast het identificeren van de belangrijkste processen voor de vertaling van bewegingen op de nanoschaal naar een macroscopische respons, tonen de slimme zachte materialen ook interessante toepassingen op een breed scala aan gebieden.
De slimme zachte materialen kunnen op termijn worden gebruikt in industriële processen om praktische problemen op te lossen, bijvoorbeeld door het minimaliseren van de uitstoot van verontreinigende stoffen in het textielkleurproces. Andere toepassingen kunnen liggen in bijvoorbeeld spierachtige vezels die fotochemisch geactiveerd kunnen worden. Chen richtte zich op de structuren en functies van fotoresponsieve moleculaire amfifielen en verkreeg inzicht in de fascinerende supramoleculaire zelfassemblage van fotoresponsieve amfifielen in deze waterige media.
Shaoyu Chen verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Synthetische Organische Chemie van het Stratingh Instituut met financiering via de China Scholarship Council.