Tutkija Fabien Cougnon on keksinyt idean katalyyttien tehon parantamseksi: tehdään pitkiin molekyyleihin solmuja.

Jyväskylän yliopistossa synteettisen nanokemian apulaisprofessorina työskentelevä Cougnon on juuri saanut projektiinsa Euroopan tutkimusneuvoston myöntämän erittäin kilpaillun rahoituksen. Kahden miljoonan euron ERC Consolidator Grant -rahoitus on viisivuotinen.

Jokaiselle tuttu ilmiö on taskussa sotkuun menevä nappikuulokkeiden johto. Synteettiset polymeerit, dna ja muut pitkät molekyylit käyttäytyvät samoin: nekin sotkeutuvat helposti, mikä muuttaa myös niiden mekaanisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Molekyylien takkuuntumista on vaikea estää tai kontrolloida, mutta sen Cougnon ryhmineen aikoo tehdä.

”Tavoitteenamme on kehittää menetelmä, jolla voidaan hallita takertumien muodostumista molekyylimittakaavassa”, jyväskyläläisprofessori kertoo tiedotteessa.

Hänen ajatuksenaan on valjastaa takertumat hyötykäyttöön eli manipuloida niiden avulla synteettisten molekyylien ominaisuuksia.

”Tällä idealla voi olla valtava vaikutus muilla tutkimusaloilla, erityisesti yhä tehokkaampien katalyyttien kehittämisessä”, sanoo Cougnon, jonka mielestä on toki myös hauskaa yrittää solmia molekyylin kokoisia kohteita.

Yksi katalyyttimolekyyli urakoisi koko reaktiosarjan

Katalyysiin tarvitaan yleensä useita pieniä katalyyttimolekyyleja, joista jokainen antaa vuorollaan  vauhtia vain yhdelle kemialliselle muutokselle. Sen jälkeen välituote on puhdistettava ennen kuin töihin pääsee seuraava katalyytti.

”Olisi hienoa rakentaa yksi pitkä katalyyttimolekyyli, joka voisi hoitaa koko reaktiosarjan, samaan aikaan yhdessä astiassa”, Cougnon sanoo.

Pitkien molekyylien suoriutumista häiritsee kuitenkin juuri niiden taipumus laskostua hallitsemattomasti.

”Tekemällä niihin solmuja voimme hallita tarkasti katalyyttikohtien suhteellista sijaintia ja näin optimoida niiden suorituskykyä, mitä ei ole koskaan ennen saavutettu.”

(Kuva Petteri Kivimäki) Fabien Cougnon ryhmineen haluaa tulevaisuudessa kyetä valmistamaan suuria, solmuisia molekyyleja, joita voidaan hyödyntää katalyysin käytännön sovelluksissa.

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.

Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken yhden yön kylpyläloman kahdelle.

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.