Ultrageluid trekt organisch molecuul letterlijk uit elkaar

Amerikaanse onderzoekers zijn er in geslaagd om een organisch molecuul letterlijk uit elkaar te trekken door fysieke kracht op de uiteinden. Het voordeel is dat je precies weet welke vorm het breukvlak heeft, zo schrijven ze in Nature.

Jeffrey Moore (University of Illinois, Urbana-Champaign) ging uit van benzocyclobuteen, een combinatie van een zes- en een vierring. Die vierring staat al onder spanning, en als er kracht op het molecuul komt te staan begeeft hij het als eerste.

Die kracht wordt er op gezet door lange, zware polymeerketens te koppelen aan twee koolstofatomen in de vierring. Vervolgens bestook je de oplossing met ultrageluid. Hierdoor ontstaat cavitatie, die aan de ketens trekt.

Als vervolgens de vierring breekt maar de zesring niet, vormt het molecuul nog steeds een geheel . Bovendien staat er nog steeds trekkracht op. Hierdoor weet je precies welke ruimtelijke vorm het op dat moment aanneemt, en daarvan kun je gebruik maken wanneer je de ontstane losse uiteindjes specifiek met een ander molecuul wilt laten reageren. Met hitte zou je de ring ook open hebben kunnen krijgen, maar dan is de resulterende vorm juist niet te voorspellen.

Moore zegt nu te werken aan een molecuul dat van kleur verandert wanneer het breekt. Zoiets zou als indicator kunnen dienen voor overbelasting in touwen en andere materialen. Uiteindelijk hoopt hij zelfs materialen te kunnen maken, waarbij een breuk in een paar moleculen een reactie in gang zet die de structuur versterkt op de plek waar dat het hardste nodig is.

bron: news@nature, New Scientist