Polymerer i aktiva nanoporer

Forskningsprojekt, 2013 – 2016

Forskningen går ut på att undersöka hur stora molekyler, närmare bestämt polymerer, beter sig i nanokanaler. Polymererna har en längd som är jämförbar med den vätskefyllda kanalens diameter och sitter förankrade i väggarna. I sitt utsträckta tillstånd blockerar polymererna kanalen och förhindrar att molekyler passerar. Kanalerna består av små hål som går igenom flera tunna skikt av guld och isolerande material. Det är möjligt att förändra den lokala kemiska miljön i nanokanalen med hjälp av elektrokemi. Detta kan leda till förändringar i polymerernas struktur. Med hjälp av elektrokemi kan fasomvandlingar ske i polymererna så att de drar ihop sig till ett kollapsat tillstånd. Detta skulle kunna öppna vätskekanalen och möjliggöra passage av andra molekyler. Genom att exitera så kallade ytplasmoner i guld är det även möjligt att detektera optiskt när polymererna fastnar på väggarna i vätskekanalen och när strukturomvandlingar sker. Ljus som passerar kanalen kommer att ha olika färg beroende på kanalens egenskaper. Forskningen lägger en grund för att kontrollera innehållet i väldigt små volymer. Vatten samt små joner och molekyler kan passera polymererna men någorlunda stora molekyler kommer att stoppas. Genom att kunna öppna och stänga de portar som polymererna utgör kan man fånga in molekyler i väldigt små volymer.