Mechanische kracht activeert homogene katalysator.

“Een originele aanpak om chemie te doen”, noemt TU/e-hoogleraar Rint Sijbesma het. Samen met Alessio Piermattei en Karthik Sivasubramanian, twee postdocs van de Eindhovense faculteit Scheikundige Technologie, ontwikkelde hij een katalysator die pas actief wordt wanneer er een mechanische kracht op wordt uitgeoefend. Voor zover bekend een wereldprimeur, goed voor een publicatie in het nieuwe tijdschrift Nature Chemistry.

De katalysator bestaat uit een metaalion, verpakt tussen twee organische liganden die het volkomen afschermen. Aan elk ligand hangt een vrij lange koolstofketen. Wanneer een vloeistofstroming aan beide uiteinden trekt, breekt de keten op haar zwakste punt. Eén van de liganden komt dan los van het metaalion, dat daardoor katalytisch actief kan worden.

“Ruim 6 jaar geleden is promovendus Jos Paulusse er al mee begonnen”, vertelt Sijbesma, “maar hij had geen tijd meer om met een werkend systeem te komen. In de follow-up is dat nu wel gelukt.” Een van de redenen is een nijpend gebrek aan gegevens over inactieve katalysatoren: “Iedereen publiceert alleen maar over de actieve.”

Het principe zou universeel moeten zijn. “Elke homogene katalysator die latent is, kun je activeren door met een mechanische kracht het eind eraf te halen.” Bij de proeven kwam die kracht uit cavitatieverschijnselen: je bestookt de oplossing met ultrageluid, zodat gasbellen ontstaan die met geweld imploderen. Voor praktisch gebruik denkt Sijbesma eerder aan andere krachten. “Bijvoorbeeld zelfherstellende materialen: zodra je ze scheurt zet je meteen het herstel in werking. We denken ook al aan spuitgiettoepassingen. Een katalysator in je uitgangsmateriaal die tijdens het injecteren in de matrijs wordt geactiveerd door de afschuifkrachten, en die dan bijvoorbeeld zorgt voor crosslinks.”

Bron: C2W Life Sciences 9, 2 mei 2009