Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

A molecular ripcord for chemical reactions

08.04.2009
Researchers at Eindhoven University of Technology (TU/e) have developed an entirely new method for starting chemical reactions.

Anzeige

For the first time they used mechanical forces to control catalytic activity – one of the most fundamental concepts in chemistry. This allowed them to initiate chemical reactions with mechanical force.


This discovery paves the way to developing materials capable of repairing themselves under the influence of mechanical tension. The results of their research will be published online on 6 April 2009 in the new international journal Nature Chemistry.

Molecular ripcord

The research team (Dr. Alessio Piermattei, Dr. Karthik Sivasubramanian and Dr. Rint Sijbesma) of the Institute for Complex Molecular Systems (ICMS) and the Department of Chemical Engineering and Chemistry, both at TU/e, is the first to have demonstrated that a catalyst can be switched from a dormant to an active state (see illustration) by pulling on a polymer chain, a "molecular ripcord." The researchers were able to use this catalyst to initiate a variety of chemical reactions, including polymerizations (formation of polymer chains from small molecular building blocks called monomers).

Self-repairing materials

This discovery paves the way to creating self-repairing materials that strengthen under the influence of mechanical stress. If a material were to tear, for example, this would simultaneously break the metal complex in half, thereby activating the catalyst, and the material would be instantly repaired.

This work will also lead to research into other applications in which it should be possible to turn chemical reactions on and off as desired. Potential applications include the injection molding of plastic objects, where the technique could be used to simplify processing, or microscale chemical synthesis.

How does it work; weakest link

The researchers packed a catalytically active metal ion completely in using two molecular caps (ligands). They attached two polymer chains to these caps, creating a long chain with a metal complex in the center. These complexes were dissolved in a liquid that was irradiated with ultrasound, causing bubbles to form in the liquid. When these bubbles imploded, they created an extremely strong current that stretched the chains and ultimately broke its weakest link – the metal complex – in two. The cap on one end was now broken off from the active metal ion, which allowed the metal ion to become catalytically active. In other words, it could now accelerate chemical reactions.

This research was sponsored with an ECHO project subsidy from NWO (Netherlands Organization for Scientific Research). The subsidy, in the amount of 240,000 euros, is intended to promote outstanding chemical research, especially on creative and risky ideas.

Dr. Rint Sijbesma | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.tue.nl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen
21.05.2012 | Universität Ulm

nachricht Hitting snooze on the molecular clock: Rabies evolves slower in hibernating bats
21.05.2012 | University of Georgia

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen


Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.

„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...

Im Focus: Angriffswerkzeug der Bakterien hochaufgelöst in 3D


Pest, Bakterienruhr und Cholera haben eines gemeinsam: Sie werden von Bakterien ausgelöst, die ihren Wirt mit einem ausgeklügelten Injektionsapparat infizieren.

Über nadelartige Strukturen spritzen sie molekulare Wirkstoffe in ihre Wirtszellen und überlisten so deren Immunabwehr. Forscher vom Göttinger Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie haben in Zusammenarbeit mit Kollegen am Berliner MPI für Infektionsbiologie und der University of Washington in Seattle (USA) jetzt die Struktur einer solchen Nadel im atomaren Detail ...

Im Focus: Benzinalternative Wasserstoff: Geesthachter Wissenschaftler erforschen Bor im Tank


Mit rund 2,3 Millionen Euro finanziert die Europäische Technologieinitiative „Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking“ (FCH JU) die Entwicklung neuer Wasserstoff-Feststoffspeicher auf Basis von Borhydriden. Diese Verbindungen nehmen besonders viel Wasserstoff auf, die Tanks bleiben dadurch kompakt. Koordiniert wird das Projekt „Bor4Store“ vom Institut für Werkstoffforschung im Helmholtz-Zentrum Geesthacht.

Bei Preisen um 1,70 Euro pro Liter Treibstoff und den hohen Preisen für Heizöl sehnt sich so mancher Autofahrer, Hausbesitzer oder Mieter nach günstigen Alternativen. So viel ist sicher: Benzin und Heizöl werden zukünftig nicht billiger — auch weil unsere Erdölreserven knapper werden. Wissenschaft und Industrie setzen als eine mögliche ...

Im Focus: "Ei am Stiel“: Seidenproteine der Florfliege erstmals biotechnologisch hergestellt


Einem Bayreuther Forschungsteam gelingt die biomimetische Herstellung von Eierstielen – mit weitreichenden Anwendungsperspektiven für die Industrie

Was am seidenen Faden hängt, ist vor Feinden sicher. Nach diesem Prinzip schützen die Florfliegen ihren Nachwuchs, wenn sie ihre Eier an selbst produzierten, hochgradig belastbaren Seidenfäden herabhängen lassen. Diese Eierstiele künstlich nachzubauen, ist jetzt erstmals einem Team um Prof. Dr. Thomas Scheibel und Dipl.-Biol. Felix Bauer an der Universität ...

Im Focus: FH Düsseldorf untersucht Methankonzentration am Leck der havarierten ELGIN-Bohrinsel in der Nordsee


Das Labor für Umweltmesstechnik der Fachhochschule Düsseldorf unter der Leitung von Prof. Dr. Konradin Weber hat zusammen mit der Dürener Firma TIB Infrared Solutions einen ausgedehnten Forschungsflug zur ELGIN-Gasbohrinsel in der Nordsee zwischen Schottland und Norwegen unternommen.

Bei der Bohrinsel war am 25. März 2012 ein Gasleck entstanden, bei dem große Mengen von Methan-Gas austraten. Aufgrund einer befürchteten Explosionsgefahr wurde daraufhin eine drei Meilen umfassende Sperrzone rings um die Bohrinsel errichtet.

Wegen der Dringlichkeit durch mögliche Umweltgefährdungen erhielten die Düsseldorfer Wissenschaftler eine Einfluggenehmigung für die Sperrzone und ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen

21.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

AUTOMATICA 2012 eröffnet mit Hallenzuwachs

21.05.2012 | Messenachrichten

University of Nevada, Reno, scientists design indoor navigation system for blind

21.05.2012 | Informationstechnologie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Faktor Mensch in der Automobil-Produktion

21.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

TU9-Universitäten bei der 64. NAFSA-Konferenz 2012 in Houston, Texas (USA)

21.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Deutscher Ärztetag tagt in Nürnberg

21.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp