Porfyrine laat accu’s beter presteren

koperporfyrine als batterijverbeteraar

Een koperprofyrine zou de oplaadsnelheid van lithiumionbatterijen aanzienlijk bekorten (afb:KIT)

Porfyrinen, stoffen die de chemische basis vormen van chlorofyl (bladgroen) en van vitamine B12, laten accu’s beter presteren, ontdekten onderzoekers van het technologisch instituut in Karlsruhe (D), het KIT. De oplaadsnelheid komt in de buurt van minuten als de natuurlijke stof aan het elektrodemateriaal wordt toegevoegd. Ook de opslagdichtheid wordt groter. De onderzoekers hebben een ontwerp gemaakt van wat de basis zou kunnen worden van betere batterijen/accu’s en supercondensatoren (een andere techniek op energie op te slaan). Lees verder

‘Huwelijk’ scheikunde en biologie lijkt vruchtbaar

Het synthetische enzym iridiummyoglobine

Iridiummyoglobine met porfyrine (rood). Het synthetische enzym katalyseert reacties zoals in het plaatje links en rechts, waarbij de uitgangsproducten boven aan staan en de producten onder (afb: Lawrence Berkeley-lab)

Scheikundigen hebben altijd met een jaloers oog gekeken naar het ‘gemak’ waarmee biologische systemen de ingewikkeldste verbindingen maken. Nu schijnen onderzoekers van het Lawrence Berkeley-lab in de VS de twee vakgebieden met elkaar ‘in de echt’ verbonden te hebben door in een spiereiwit, myoglobine, het ijzeratoom te vervangen door een iridiumatoom. Met zo’n synthetisch enzym zouden in het lab, en uiteindelijk wellicht in de fabriek, voorheen ‘onmogelijke’ organische verbindingen kunnen worden gemaakt.
Lees verder

‘Vreemd’ kwantumeffect voor scheikunde normaal

Tunnelende protonen in porfyceen

Niet alleen elektronen maar ook protonen blijken te kunnen ‘tunnelen’ (afb: Poolse akademie van wetenschappen)

Kwantumver-schijnselen zijn, vrijwel, alleen maar waar te nemen in extreme omstandigheden met exquise apparatuur. Poolse onderzoekers hebben nu laten zien dat het kwantumfenomeen tunnelen niet uitzonderlijk is in scheikundige reacties bij kamertemperatuur en hoger en daar soms zelfs een doorslaggevende rol kan spelen. Het tunnelen van waterstofionen bleek in de bestudeerde reactie verantwoordelijk voor de chemische reactie. Lees verder

KIT ontwikkelt nieuw type organische zonnecellen

porfyrinezonnecellenIk weet niet of het wat is, maar het Duitse technologische instituut KIT produceert meestal geen rommel. Dat instituut heeft een nieuw materiaal geconstrueerd, bestaand uit metallorgaanverbindingen, voor zonnecellen. Het materiaal is buigzaam. Volgens Christof Wöll van het instituut voor functionele grensvlakken van het KIT is er een deur geopend naar een nieuwe wereld. “Dit is het begin en we zijn nog lang niet aan het einde.” Over het rendement van de cellen hebben de onderzoekers het niet in de openbare stukken. Wel over een opmerkelijk rendement. Bluf?
Lees verder

Omklapbaar protonduo lijkt bruikbaar voor geheugens

porfyceenkoper

Drie porfyceenmoleculen op een koperplaat. Te zien is dat de nabijheid van een koperatoom (geel) invloed heeft op de positie van de twee waterstofatomen (rood)

Stel, je hebt een een verbinding waarin twee waterstofatomen als een soort tweenheid optreden. Kom je daarbij in de buurt met een koperatoom, dan klapt de verbinding om waarmee dat duo met de rest van het molecuul verbonden is. Dat ziet er voor deze simpele ziel uit als een kandidaat voor een eenheid (0,1) van een uiterst compact computergeheugen. Die verbinding waaraan Duitse, Engelse en Poolse onderzoekers hun waarnemingen deden was porfyceen (C20H14N4), een type verbinding verwant aan porfyrine dat ook in de natuur een rol heeft.
Lees verder