Overcrowded alkene-based molecular motors: from single molecule to multimotor systems

Promotie: dhr. A. Cnossen, 12.45 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Overcrowded alkene-based molecular motors: from single molecule to multimotor systems

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

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Moleculaire rotatiemotoren; van single naar multimotor-systemen

Het onderzoek richt zich op het beter begrijpen van de rotatie van de zogeheten tweede generatie licht-aangedreven moleculaire rotatiemotoren, met als uiteindelijk doel deze te gebruiken in de nanotechnologie.

In het eerste experimentele hoofdstuk wordt de conformatieverandering tijdens de thermische stap bestudeerd met behulp van kwantummechanische berekeningen en spectroscopie. Hieruit bleek hoe deze stap precies verloopt. Vervolgens wordt gekeken naar de conformatieverandering tijdens de fotochemische stap op de sub-picoseconde tijdschaal. Om volledig op te helderen hoe deze stap verloopt zijn nog meer experimenten nodig.

Het tweede deel van het proefschrift richt zich meer op manieren waarop de rotatie mogelijk kan worden toegepast. Ten eerste is een manier ontwikkeld waarmee de rotatie kan worden aangedreven met zichtbaar licht in plaats van UV licht. Dit zou een eerste stap kunnen zijn naar het gebruik van deze moleculaire motoren in biologische systemen. Ten tweede zijn geordende monolagen van de moleculaire motoren op grafiet gemaakt. Door de moleculen te ordenen kan mogelijk gebruik worden gemaakt van de coöperatieve beweging van een groot aantal motoren om werk te verrichten; rotatie van de moleculen in de monolaag kon echter niet worden aangetoond. Tenslotte zijn de moleculaire motoren ingebouwd in polymeren. De rotatie van de motoren werkt nog steeds als het polymeer in oplossing is. Bovendien werd gevonden dat de motoren de conformatie van de polymeerketens beïnvloeden.

Arjen Cnossen (Wymbritseradeel, 1984) studeerde scheikunde in Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Stratingh Institute for Chemistry en gefinancierd door Nanoned en ERC. Cnossen gaatdoor als postdoc in Oxford.