Draaiende moleculen kunnen nullen en enen vervangen

Links- en rechtsdraaiende moleculen zouden kunnen fungeren als optische schakelaars in computers, zo blijkt uit onderzoek van de Universiteit van Groningen dat werd gefinancierd door de Stichting voor de Technische Wetenschappen (STW).

Chirale stoffen zoals melkzuur zijn verbindingen waarvan twee soorten moleculen bestaan: hun ruimtelijke structuur is als het ware gespiegeld. Schijnt men er gepolariseerd licht op, dan klapt die structuur om: de moleculen geven dan aan het licht een linkse of rechtse draaiing. In principe waarborgt de helix- of kurkertrekkervorm van de moleculen volgens de onderzoekers - promovendi drs. B. de Lange en drs. W. Jager en prof. dr. B.L. Feringa - een sterke rotatie die makkelijk kan worden waargenomen. De chiroptische schakelingen hebben dezelfde functie als de nullen en enen in de huidige digitale technologie, maar het grote voordeel is dat de informatie in principe op moleculair niveau kan worden vastgelegd. Hierdoor zou de capaciteit van bijvoorbeeld wisbare CD's en optische computers flink kunnen worden vergroot.

Hoe kleiner de golflengte van het licht, des te preciezer men kan richten en hoe hoger de informatiedichtheid. Met licht van een andere golflengte kan de informatie dan weer gelezen worden (rotaties links- of rechtsom meten). Voorwaarde is wel dat de moleculen bestand zijn tegen temperatuurschommelingen. "Er wordt veel onderzoek gedaan naar de optische eigenschappen van moleculen, maar voor informatie-opslag heb je stabiele alkenen nodig,' zegt B. de Lange, die op 5 februari promoveert tot doctor in de wiskunde en natuurwetenschappen. Het principe van chiroptische moleculaire schakelingen is vooralsnog alleen aangetoond in een chemische vloeistof, maar uiteindelijk is het de bedoeling om hiervoor een vast medium zoals polymeren te gebruiken. Philips heeft op het principe een basispatent aangevraagd en gekregen. Toch zal het nog wel vele jaren duren voordat onze personal computers chiroptisch schakelen.