UT-professor Albert van den Berg, ‘durfde ‘m nauwelijks te introduceren’: de gelauwerde Ben Feringa, hoogleraar organische chemie aan de Rijksuniversiteit Groningen. In zijn onderzoeksveld focust deze nanowetenschapper zich op synthetische en organische chemie. Anders gezegd: Feringa ‘bouwt organische motoren’, atoom voor atoom. De professor nam het volle Concordia mee in zijn verhaal, langs alle uithoeken van de nano-wereld.‘
Geneesmiddelen
‘Het speelveld op nanoschaal is oneindig’, legt Feringa zijn publiek uit. Met zijn team van wetenschappers kan de chemicus nog alle kanten op: ‘Nano-toepassingen kunnen leiden tot betere, schonere en effectievere technieken, we hebben minstens voor de komende vijftien jaar onze handen vol aan nieuwe onderzoeken naar micro-organismen. Onderzoek dat we kunnen gebruiken bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmethoden en bij het maken van allerlei producten zoals olie, lippenstift, en medicijnen. Eigenlijk alle materialen om ons heen, inclusief wijzelf.’
Van zandkorrel naar kiezelsteen
Maar hoe bouw je dit soort dynamische systemen, vergelijkbaar met een cel? ‘Een cel is een zeer ingewikkeld organisme. Vergelijk het met Parijs, met wegen, fabrieken, ziekenhuizen en mensen. Er gebeurt zo veel op het allerkleinste niveau. Als onderzoeker in een nanolab is het de kunst om klein te bouwen.'
'Op het UT-Nanolab MESA+, misschien wel het mooiste nano-onderzoekscentrum van Nederland, weten ze daar alles van. Eén nanometer is een miljardste meter. Dezelfde verhouding als een zandkorrel tot een flinke kiezelsteen. Als we deze ‘microwereld’ kunnen begrijpen, beheersen en toepassen, openen we wegen tot het maken van allerlei slimme materialen, bijvoorbeeld kleine robotjes.’
Nano-katalysatoren
Feringa was naar eigen zeggen eigenlijk ‘ingehuurd’ om te vertellen over zijn zelfgebouwde ‘nano-rotatiemotor’, maar wilde in Concordia zijn publiek de details van zijn recente ontdekkingen niet onthouden. Voor hij vertelde over de nano-motoren, behandelde hij uitvoerig de andere praktische toepassingen van zijn werk, waaronder zijn prijswinnende ‘nano-katalysator’, van groot belang bij de precisie-bestrijding van dodelijke ziekten zoals kanker. ‘Door kleine tumoren te activeren, leggen ze vanzelf anti-tumorverbindingen aan. Echter, het duurt twaalf jaar voordat zo’n mogelijke therapie ontwikkeld is, en kost rond de 1,2 miljard euro.’
Waarom investeert de overheid dan zo veel geld in deze onderzoeken, vraagt Feringa zich af. Is het niet allemaal ‘nano-spielerei’? ‘Daar hebben (overheids-)instanties meerdere redenen voor.’ Ook antibiotica-behandelingen kunnen we effectiever maken, door ‘moleculaire schakelaars’ in te zetten. ‘Deze schakelaars zijn gebaseerd op een motormolecuul, en kunnen bij een antibioticum worden ingebouwd, zodat deze op een gecontroleerde manier aan- of uitgeschakeld kan worden. Daarmee dragen we bij aan een oplossing voor wat de WHO noemt “een tikkende tijdbom voor de wereldwijde gezondheid van de mensheid, omdat we dagelijks een te grote hoeveelheid antibiotica binnen krijgen”.'
Organische motor
Over zijn nieuwste doorbraak, ‘de 4-wheel-drive nano-auto’, vertelde de chemicus eveneens uitvoerig. ‘Hoe we zachte materialen moeten bouwen, weten we eigenlijk nog niet zo goed. We zijn op zoek naar manieren van self-assemblage: organische micro-componenten die zichzelf in elkaar kunnen zetten. Deze autootjes van twee nanometer groot moeten ook ergens overheen kunnen rijden om van A naar B te komen, daarom ontwikkelen we nano-snelwegen.'
'Het kostte een team van vijf wetenschappers zeven jaar om dit autootje te ontwikkelen. Het is opgebouwd uit synthetisch materiaal, dus niet-natuurlijk. Het kan bijvoorbeeld dienen als aandrijving voor de micro-robotica van de toekomst. De mogelijkheden zijn eindeloos. De komende jaren zullen we ons nog steeds verwonderen in de prachtige bloementuin van de nanowereld, en nieuwe dingen blijven ontdekken.’
