Eindhovense primeur: mechanische kracht beïnvloedt katalysator

Aan de TU/e is het gelukt om een katalysator te bouwen die pas actief wordt wanner er wordt getrokken aan een aangehechte polymeerketen. Zo’n mechanische startprocedure voor een chemische reactie is voor zover bekend een wereldprimeur, zo schrijven prof. Rint Sijbesma en collega’s in Nature Chemistry.

De katalysator is een metaalion. Het wordt verpakt tussen twee organische liganden die het volkomen afschermen. Aan elk ligand hangt een polymeerketen.

Bestook je een oplossing van zulke complexen met ultrageluid, dan ontstaan er cavitatiebellen in de vloeistof. Als die bellen weer imploderen, ontstaat ter plekke een zeer sterke stroming die in verschillende richtingen aan de ketens trekt. Het gevolg is dat het complex op de zwakste plek breekt: een van de liganden komt los. Op dat moment wordt het ion niet meer afgeschermd en wordt het actief als katalysator.

De onderzoekers van het Instituut voor Complexe Moleculaire Systemen (ICMS) en de faculteit Scheikundige Technologie hebben al laten zien dat je op deze manier een polymerisatiereactie kunt starten. Het zou bijvoorbeeld de productie van kunststof objecten kunnen vergemakkelijken: eerst laat je rustig de hele mal vollopen met monomeer en pas dán start je de polymeriatie.

Ook wordt hardop gedroomd over chemische synthese op microschaal, en over zelfherstellende materialen die automatisch hun eigen reparatie starten op het moment dat ze scheuren.

bron: TU/e