Video: meter verspringende kristallen
De kristallen in de video hieronder springen afstanden tot duizend maal hun lengte. De energiebron: UV-licht. Hebben we nu eindelijk een geschikte motor voor nanomachientjes gevonden? Een aantal onderzoekers van New York University denkt van wel.
Een van de grootste hinderpalen voor de doorbraak van actieve nanotechnologie is het gecompliceerde vraagstuk van de voortbeweging en aansturing van nanomachines. Ontwerpen die in het dagelijkse leven goed werken, functioneren op nanoschaal vaak niet meer. Onder meer omdat kwantumeffecten roet in het eten gooien en de materiaaleigenschappen op zeer kleine schaal sterk veranderen. Dit geldt onder meer voor elektromotoren, die de krachtbron vormen van de meeste apparaten op menselijke schaal.
Pance Naumov van New York State University, vestiging Abu Dhabi, ontdekte in 2010 dat licht op bepaalde kristallen merkwaardige effecten had. Kristallen van een bepaald groen fluorescerend eiwit bogen onder de invloed van zwakke belichting meer dan negentig graden. Hij besloot er met zijn collega’s in te duiken. Kristallen met Co(NH3)5(NO2)]Cl(NO3), een complex zout bestaande uit kobalt-, ammonium-, nitriet-, chloride- en nitraationen, bleken nog veel feller op licht te reageren. Het effect lijkt veroorzaakt te worden doordat UV-licht verstoringen in de kristallen aanbrengt, die zich ophopen en op een gegeven moment explosief ontladen. Een sterke stralingsintensiteit laat de kristallen al binnen enkele seconden springen, bij een zwakke UV-belichting duurt dit rond de 20 seconden. Bij sommige kristallen leidt dit zelfs tot het uiteenspatten. De onderzoekers verwachten dat dit mechanisme gebruikt kan worden om zeer kleine machines mee aan te drijven. Met andere woorden: ze kunnen werken als een kunstmatige spier.