Cees Dekker Lab maakt nanoturbine

Een schroef is al sinds Archimedes een instrument om water te verplaatsen, en later om zich dóór het water te verplaatsen. Onderzoekers uit het Cees Dekker Lab (faculteit Technische Natuurwetenschappen) presenteren op 26 oktober in Nature Nanotechnology de kleinste schroef ooit.

Zowel de as als de bladen zijn opgebouwd uit dna-strengen, het geheel draait in een gaatje van 25 nanometer in halfgeleidermateriaal. De schroef is ongeveer 30 nanometer lang, en aan één kant gelagerd met een staafje van ongeveer 300 nanometer. De schroef is daarmee slechts honderd keer groter dan een enkele watermolecuul.

^{(Artist’s impression: Cees Dekker Lab / Scixel)}

De nanoturbine wordt aangedreven door een verschil in elektrische spanning of in (natrium)ionenconcentratie tussen beiden kanten. Dr. Xin Shi, de eerste auteur van het artikel, laat weten dat het motortje twintig omwentelingen per seconde haalt.

Vorig jaar lieten de auteurs al zien dat ze een S-vormige bundel van dna-strengen konden laten draaien onder invloed van spanning of een concentratiegradiënt. Nu is de gecontroleerde vorm van het turbineblad, de dna-origami, de grote stap voorwaarts. De spiegelbeeldige versie kunnen de onderzoekers ook leveren. Nu nanotechnici een turbine tot hun beschikking hebben, dromen ze van aangedreven machientjes.(JW)

• Het Cees Dekker Lab werkte in dit onderzoek nauw samen met het Hendrik Dietz Lab (TU München) voor de vorm van de turbine. Aleksei Aksimentiev (University of Illinois) berekende de moleculaire dynamica tussen ionen, water en dna, en Ramin Golestanian (MPI Göttingen) schreef de wiskundige modellering.