Photochromic molecular switches

Meer inzicht in werking moleculaire schakelaars

Moleculaire schakelaars werken in principe net zoals een gewone schakelaar, je kunt ze tussen twee standen schakelen, bijvoorbeeld uit en aan of stand A en B. De schakelaars die Jort Robertus in zijn proefschrift beschrijft bestaan uit enkele moleculen die worden geschakeld met behulp van licht.

De energie die licht bevat is nodig om de vorm van het molecuul te veranderen van A naar B. Deze vormverandering heet ‘isomerisatie’. Over het algemeen gebruikt men ultraviolet (UV) licht voor de energetisch bergopwaartse isomerisatie (van stand A naar stand B), omdat UV licht veel energie bevat. De moleculen terugschakelen van B naar A, energetisch bergafwaarts, kan met behulp van zichtbaar licht.

Om nanotechnologie te kunnen toepassen in het dagelijks leven is het belangrijk goed te begrijpen hoe dit soort moleculaire systemen werken. In zijn proefschrift breidt Robertus de moleculaire gereedschapskist die we gebruiken om dergelijke nanosystemen te ontwerpen en te fabriceren uit.

Zo beschrijft hij het fotochemische, thermische en elektrochemische gedrag van verschillende nieuwe moleculaire schakelaars. Het ontwerp van deze fotoschakelaars is gebaseerd op azobenzeen, dithienylethene en hemithioindigo structuren. Daarnaast beschrijft Robertus het ontwerp van een nieuwe fluorescente sonde voor het visualiseren van nanodeeltjes in zoogdiercellen. Dergelijke deeltjes zijn gewoonlijk alleen zichtbaar met behulp van elektronenmicroscopie, maar deze techniek is duur en niet toe te passen op levende cellen. De nieuwe sonde moet het mogelijk maken om in levende cellen nanodeeltjes te observeren met optische microscopie.

Jort Robertus voerde zijn onderzoek uit bij de afdeling Synthetische Organische Chemie van het Stratingh Instituut voor Scheikunde. Het werk is deels gefinancierd door NanoNed, een initiatief van zeven universiteiten en TNO en Philips. Hij werkt nu als practicumdocent Scheikunde aan de RUG.

Proefschrift: http://irs.ub.rug.nl/ppn/388657294