Nanoscale energy storage and conversion
| Promotie: | Mw. R.R. (Roza) Weber |
| Wanneer: | 15 april 2025 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | prof. dr. B.L. (Ben L.) Feringa, W.R. (Wesley) Browne, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Energieopslag en -omzetting op nanoschaal
Moleculaire schakelaars zijn kleine chemische verbindingen die van structuur veranderen als reactie op licht of chemicaliën. Zulke schakelaars zijn voor verschillende toepassingen inzetbaar, zoals voor energiebesparing, bio-imaging en slimme materialen. In haar proefschrift onderzoekt Roza Weber het potentieel van moleculaire schakelaars in verschillende toepassingen.
Moleculaire schakelaars zijn onder andere bruikbaar in moleculaire zonne-thermische (MOST) systemen, die zonlicht opslaan als chemische energie en het vrijgeven als warmte wanneer nodig. Dankzij verbeteringen in moleculen zoals norbornadieen (NBD) is ook de opname en opslagduur van zonlicht verbeterd, wat ze veelbelovend maakt voor hernieuwbare energieoplossingen.
Verder laat Weber zien hoe gemodificeerde NBD-moleculen bio-imaging verbeteren door met infraroodlicht te werken in plaats van met chadelijk UV-licht. Dit maakt veiliger en dieper scannen mogelijk. Deze moleculen functioneren als nauwkeurige "lichtgevoelige schakelaars" die fluorescentie aan- en uitzetten.
Ook onderzocht Weber het gebruik van moleculaire schakelaars in hydrogels—zachte, waterhoudende materialen die van vorm, grootte en kleur kunnen veranderen. Door BTX-moleculen te integreren, creëerden onderzoekers hydrogels die kunnen uitzetten, samentrekken en zelfs complexe, lichtgevende patronen vormen. Dit opent de weg naar zachte robots en versleutelde gegevensopslag met licht als "onzichtbare inkt."
Tenslotte behandelt Weber moleculen die reageren op zowel licht als zuurgraad, met toepassingen in bio-imaging en slimme materialen. Omdat ze zichtbaar licht absorberen, zijn ze ideaal voor toekomstige technologieën.
Van energieopslag tot geavanceerde imaging en adaptieve materialen: moleculaire schakelaars bieden innovatieve oplossingen voor grote uitdagingen. Dit onderzoek toont aan hoe moleculen op de kleinste schaal kunnen leiden tot doorbraken in schone energie, geneeskunde en robotica.
Roza Weber voerde haar onderzoek uit bij het Stratingh Institute for Chemistry, afdeling Synthetische Organische Chemie, met financiering van het ERC (HORIZON2020)