Nobelprijs scheikunde voor molmachines

De nanoauto van Nobelprijswinnaar Ben Feringa

De nanoauto van Feringa. Leuk zo’n ding, maar wat moet je er mee?

Een hoera, er is weer eens een Nederlander die de Nobelprijs krijgt: Ben Feringa van de universiteit van Groningen. Hij moet die prijs wel delen met de Brit Fraser Stoddard en de Fransman Jean-Pierre Chauvage. Hun gemeenschappe-lijke thema is de ontwikkeling van moleculaire machines, molmachines. Daar wordt al jaren aan gewerkt en sommigen, inclusief de drie prijswinnaars, zien een grote toekomst voor molmachines weggelegd in, onder meer, gerichte medicijnafgifte maar ook in de elektronica en op energiegebied. Er zijn nog steeds sceptici die molmachines wel leuke dingetjes vinden, maar waar niet zo veel mee te doen valt. Lees verder

Bacterie breekt houtstof lignine ‘open’

Biomassa, lignine en cellulose, als chemische grondstofJe zou kunnen zeggen dat lignine het duurzame bestand van hout is. Bovendien zit die stof vol met energie, is niet schaars en vult zich voortdurend aan. Scheikundigen hebben nooit vat kunnen krijgen op die hardnekkige verbinding, maar de natuur kan dat natuurlijk wel. Onderzoekers hebben nu een ongewone bodembacterie gevonden, Sphingobium sp. of ook SYK-6 genoemd, die er geen  probleem mee hebben om lignine open te breken. Daarmee zou lignine wel eens de nieuwe  ‘aardolie’, de uitgangsstof voor een heel scala aan chemicaliën, materialen, brandstoffen en andere dingen die de mens denkt nodig te hebben. Overigens is op dit terrein al vaker een ‘doorbraak’ aangekondigd. Lees verder

Chaos is de klassieke verstrengeling

Chaos is de klassieke verstrengeling

Het kwantumresultaat (l) lijkt sterk op het resultaat van de klassieke dynamica

Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in Santa Barbara en van Google hebben de scheiding tussen de klassieke en kwantumwereld wat diffuser gemaakt. Volgens hen is er een verband tussen het klassieke fenomeen chaos en en het rare kwantumverschijnsel verstrengeling. Op basis van die redenering zou het mogelijk moeten zijn om met (stuurbare) kwantumsystemen fundamentele aspecten van de natuur te onderzoeken die met de huidige computers onhaalbaar zijn. 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

Vier zware elementen krijgen een naam

Nieuwe elementen aan het Periodiek systeem toegevoegd

De nieuw toegevoegde elementen (groen) nog zonder naam

De internationale scheikundige vereniging IUPAC heeft de, voorlopige, namen bekendgemaakt van vier superzware atoomsoorten die de laatste jaren zijn ontdekt. Met de namen, waarover in november een definitief besluit wordt genomen, eert de unie de ontdekkers en hun labs. Alle vier de elementen komen niet in de natuur voor. Ze worden in het lab geconstrueerd en hebben een zeer korte levenstijd. In theorie zouden er nog zwaardere elementen kunnen bestaan die wel langer leven. Labs in de wereld zoeken al decennia naar dat Eiland van Stabiliteit.  Lees verder

Wordt het nog wat met die waterstofsynthese?

Groene algen en waterstofsynthese

De groene alge Chlamydomonas reinhardtii (afb: Dartmoor College)

Al vele jaren wordt er gezocht naar het ei van Columbus op het gebied van een energierendabele waterstofsynthese. Tot nu toe is dat niet gelukt. Natuurlijk, je kunt waterstof maken door elektrolyse van water, maar dat kost (veel) meer energie dan het oplevert. Er wordt gezocht naar een biologische oplossing door bacteriën het werk te laten doen, maar ik ken geen grootschalig systeem dat daar op is gebaseerd. Nu hebben onderzoekers van de Ruhr-universiteit in Bochum (D) een enzym gemaakt, of eigenlijk maakte het zichzelf, dat er aardig uitziet, vooralsnog alleen om te bestuderen. Wordt wellicht vervolgd. Lees verder

Scheikundige maken elektronische ‘cellen’

Miceolabjes als elektronische cellen

De elektronische microlabjes 200X vergroot (afb: Ruhr-universiteit)

Het lijkt een beetje op cellen, de labjes (‘lablets’) die onderzoekers van de Duitse Ruhr-universiteit hebben gemaakt. Ze zijn 140 bij 140 bij 60 µm, waar elektrische pulsjes zorgen voor de energie die nodig is voor de chemische reacties. Het is het idee dat ze op een dag zullen uitgroeien tot een evolutionair systeem. Wat de onderzoekers er precies mee willen is mij niet duidelijk. Ze hebben het over het beïnvloeden van hun omgeving of bewegen gedreven  door concentratieverschillen in hun waterige (neem ik aan) omgeving.  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

Spinnendraad als chemische sensor

Chemische sensor van spinnendraad

De spinnendraaddetector in simpele vorm


Spinnendraad heeft mensen al heel lang geïntrigeerd. Het is sterk en licht en heeft ook nog eens bijzondere optische eigenschappen, waardoor het kan fungeren als (bio)chemische sensor. Aan de polytechnische school in Lausanne (Zwi) achten ze de spinnendraadsensor kansrijk. Spinnendraad wordt inmiddels niet alleen door spinnen meer geproduceerd, maar spinnen doen het nog steeds veel beter en goedkoper.
Lees verder

Een ‘bouwdoos’ voor moleculen in de maak

Scheikundige Jin-Quan Yu

Scheikundige Jin-Quan Yu, de ”vader’ van de ‘bouwdoos’ voor moleculen

Scheikunde is geen simpel vak, zeker niet als het over het synthetiseren van ingewikkelde verbindingen gaat. Scheikundigen dromen al langer van een soort ‘bouwdoos’ voor moleculen. Laatst kwam er in dit blog een verhaaltje langs over nanorobotjes die atomen kunnen verplaatsen. Het is een beginnetje. Nu schijnen onderzoekers van het Amerikaanse Scripps-instituut een techniek te hebben ontwikkeld om ingewikkelde verbindingen, zoals medicijnen (vaak zijn), te ‘bouwen’, waarbij aminozuren worden gebruikt als ‘gidsgroepen’. Ze hebben hun systeem vast uitgeprobeerd op wat chemische verbindingen. Lees verder