De twee onderdelen van de molmotor (rood en blauw) kunnen onafhankelijk van elkaar draaien, waardoor de polymeerketens in elkaar worden gefrommeld (afb: univ. van Straatsburg)

Levende systemen kunnen via moleculaire motors bewegingen produceren die ook op macroschaal effect hebben, zoals het samentrekken van spieren. Nicolas Giuseppone van de universiteit van Straatsburg heeft het met met zijn onderzoeksgroep voor elkaar gekregen om op een soortgelijke manier kunststof, in de vorm van een gel, te doen ‘krimpen’ door kunstmatige molmotoren tot zo’n 80% van het oorspronkelijke volume. Als dat stuk kunststof wordt belicht beginnen de molmotoren met hun werk door de polymere bij elkaar te trekken. Dit contractiemateriaal zou kunnen dienen voor de opslag van lichtenergie, denken de onderzoekers.

In het echte leven zijn molmotoren ingewikkelde eiwitten. Ze produceren arbeid op tal van plaatsen in de cel zoals bij het kopiëren van DNA en bij de eiwitproductie. Ze werken op een afstand van eenmiljardste meter (1 nm), maar door het getal zijn deze nanomotortjes in staat effect te hebben op macroschaal. Scheikundigen hebben lang gezocht naar synthetische equivalenten van die motortjes.  Die zoektocht schijnt nu met succe bekroond te zijn. De Franse onderzoekers gebruikten de punten waar de polymere ketens met elkaar verbonden zijn als ‘ankerpunten’ voor de molmotortjes. Ze bouwden een molmotor die uit twee delen bestaat, die ten opzichte van elkaar kunnen draaien als ze voorzien worden van energie (in dit geval licht). De Fransen zouden de eersten zijn die het gelukt is molmotors te maken, die op een gecoördineerde en continue manier hun werk doen, met uiteindelijk een effect op macroschaal. Zodra de motortjes worden geactiveerd door licht, trekken de motortjes de polymeerketens naar elkaar toe, waardoor de kunststof samentrekt.
Net als in levende systemen hebben deze molmotoren energie nodig voor hun beweging. Licht is de energiebron. Hier wordt licht dus omgezet in kracht (het samentrekken). Als het materiaal te lang wordt beschenen, dan wordt de hoeveelheid energie die in het samentrekken gaat zitten zo groot, dat daardoor het materiaal kan scheuren. De onderzoekers proberen nu voordeel te putten uit deze manier van energieopslag, door het opslagproces beter in de vingers te krijgen.

Bron: Alpha Galileo