Auteurs Peter Korevaar (l) en Tom de Greef. Foto | Bart van Overbeeke

Geheimen zelfassemblage ontrafeld

Onderzoekers van de TU/e zijn erin geslaagd te beschrijven onder welke omstandigheden bepaalde moleculen uit zichzelf kunnen samenklonteren tot een nuttig materiaal. Hun model van deze zogeheten zelfassemblage kan mogelijk worden toegepast in de fabricage van bijvoorbeeld plastic zonnecellen. Dat schrijven ze in een artikel dat gisteravond werd gepubliceerd op de site van het tijdschrift PNAS.

Eerste auteur is promovendus Peter Korevaar uit de scheikundegroep Macromolecular and Organic Chemistry. Hij werkte samen met onderzoekers van de Computational Biology Group (BMT) en het Institute for Complex Molecular Systems (ICMS).

Zelfassemblage van moleculen is vaak een kwestie van 'trial-and-error': de bouwsteenmoleculen worden bij elkaar gebracht en vervolgens is het in zekere zin afwachten of het resulterende bouwwerk de juiste structuur heeft. Korevaar en collega’s beschrijven in deze publicatie een model dat meer grip geeft op het assemblageproces. Het model vertelt als het ware aan welke knoppen gedraaid moet worden (parameters als de temperatuur, concentratie, oplosmiddel) om het juiste materiaal geassembleerd te krijgen.

In deze publicatie demonstreren de onderzoekers de werking van hun model voor een assemblageproces van twee moleculen, die een materiaal vormen dat lijkt op het materiaal waarmee plastic zonnecellen gemaakt kunnen worden. Op korte termijn zou het model daarom praktisch toegepast kunnen worden om het productieproces van zulke zonnecellen, maar ook van andere biomaterialen als hydrogels, te optimaliseren.

Voor het eerst is nu een modelgestuurde aanpak gebruikt om grip te krijgen op een zelfassemblageproces. De meerwaarde zit hem volgens Korevaar in de inzichten en het begrip van de interacties tussen de moleculen die aan het model ten grondslag liggen. Dit maakt volgens hem uitbreiding naar en voorspelling van complexere assemblageprocessen mogelijk, “met het bouwen van een synthetische cel als stip aan de horizon”.

(Bron: Persteam TU/e)

Deel dit artikel