Feringa, hoogleraar moleculaire nanotechnologie aan de Rijksuniversiteit Groningen, reageerde „verrast” en „geschokt” op de bekendmaking door de Koninklijke Zweedse Academie voor Wetenschap in Stockholm woensdag. „Ik weet niet wat ik moet zeggen”, was zijn eerste reactie.

De Groningse hoogleraar ontwikkelde in 1999 een nanomotor ter grootte van één molecuul. Stoddart en Sauvage deden hiervoor het voorwerk. Het apparaat kon draaien op de energie van pulsen ultraviolet licht. Het minuscule apparaatje maakt inmiddels zo’n 12 miljoen omwentelingen per seconde. Een van Feringa’s andere vijftig ontwerpen is de elektrische vierwielaangedreven nano-auto uit 2011 van 0,000000001 meter groot.

Hoewel het nut en de noodzaak van de nanomotortjes niet direct voor iedereen duidelijk is, twijfelt Feringa daar zelf geen moment aan: „Ik voel me als een van de Wright-brothers waaraan gevraagd wordt: „waarom hebben we vliegtuigen nodig?” En nu hebben we de Boeing 747.”

Nanomotortjes zijn zo klein dat de hoogleraar niet gewoon wat schroeven en moeren kan pakken en aan het bouwen slaan. „Dit soort moleculen van ongeveer 1 nanometer (dat is een miljoenste millimeter) moet je stap voor stap in elkaar zetten met behulp van chemische reacties. En dan moet je nog bewijzen dat alles werkt zoals het is bedoeld. En dat is erg lastig is om te zien”, aldus de hoogleraar in een interview op de website Kennislink.

De minuscule nanomotortjes kunnen nu al grootse klussen opknappen. Feringa heeft daarmee één glazen cylinders van 28 micrometer lang– 10.000 keer groter dan het motortje– laten draaien.

Maar er volgt nog meer. „We werken aan een eiwitcomplex dat poriën vormt in blaasjes. Die poriën kunnen we openen en sluiten met behulp van een moleculaire schakelaar die op licht reageert”, aldus Feringa op Kennislink. „De blaasjes kunnen bijvoorbeeld een geneesmiddel bevatten, dat door een lichtpuls op de juiste plek vrijkomt.” Naast moleculaire motoren richt Feringa zich ook ‘slimme’ geneesmiddelen, die bijvoorbeeld aan en uit te schakelen zijn met licht.

Nano-pacemaker

Het onderzoek van de drie winnaars van de Nobelprijs kan leiden tot de ontwikkeling van kunstmatige motortjes die gehecht kunnen worden aan DNA en eiwitten. Door zo’n motor te activeren, verandert de vorm en daardoor de werking van het molecuul waaraan de motor vastzit. „Een nano-pacemaker is één van mijn verre doelen”, aldus Feringa.

De Groningse hoogleraar haalt zijn inspiratie voor de nanomotortjes uit de natuur, met name het menselijk lichaam. Daarin zijn miljoenen motoreiwitten bezig in een cel om belangrijke taken uit te voeren.

Ben Feringa is sinds 1988 hoogleraar aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij won in 2004 de Nederlandse Spinozaprijs. Feringa heeft momenteel 300 publicaties op zijn naam staan en zestien octrooien. In 2008 werd hij tot Akademiehoogleraar benoemd door de Koninklijke Nederlandse Akademie voor Wetenschappen (KNAW), waarvan hij sinds 2011 vice-president is.

Het Nobelprijscomité schreef in haar verslag: „De ontwikkeling laat zien hoe de miniaturisatie van technologie kan leiden tot een revolutie. Net zoals de wereld versteld stond van de eerste elektromotoren en stoommachines, kunnen ook moleculaire machines in de 21e eeuw een explosieve ontwikkeling doormaken. De Nobelprijswinnaars in de Scheikunde hebben de machines geminiaturiseert en de scheikunde naar een hoger plan getilt.” De prijs wordt 10 december uitgereikt in Stockholm.