Ben Feringa: nizozemski kemik, Nobelov nagrajenec za supramolekularno kemijo
Bernard Lucas "Ben" Feringa (rojen 18. maja 1951 v Barger-Compascuumu) je nizozemski kemik, specializiran za organsko kemijo, znanost o materialih, nanotehnologijo in fotokemijo. Njegovo delo je osredotočeno na načrtovanje in sintezo molekul, ki lahko izvajajo nadzorovane, usmerjene gibe in spreminjajo lastnosti materialov kot odgovor na zunanje dražljaje (svetloba, električni tok, kemijske spremembe).
Feringa je študiral na Univerzi v Groningenu, kjer je tudi izpeljal večino svoje znanstvene kariere. Na tej univerzi je zasedal mesto profesorja organske kemije in vodil obsežno raziskovalno skupino, ki se ukvarja z razvojem molekularnih strojev in supramolekularnih sistemov. Poleg pouka in vodenja raziskav je bil aktiven tudi v mednarodnih znanstvenih sodelovanjih in mentorstvu mlajših raziskovalcev.
Raziskovalni prispevki
Feringa je med drugim znan po razvoju molekularnih motorjev in rotorskih sistemov. Njegova skupina je predstavila koncepte in praktične primere molekul, ki se lahko krožno obračajo v enosmerni rotaciji, pogosto pri tem uporabljajo fotokemične in termične korake za nadzor gibanja. Ključne značilnosti teh sistemov so:
- Unidirekcionalna rotacija: nadzorovano gibanje v eni smeri preko zaporedja foto- in termodinamičnih procesov;
- Uporaba svetlobe kot zunanjega dražljaja: omogoča natančen in hitro reverzibilen nadzor brez mehanskih delov;
- Sinteza kompleksnih supramolekularnih sistemov: vključevanje večgradnih delov, ki sodelujejo za izvedbo zapletenih funkcij.
Poleg molekularnih motorjev je Feringa prispeval k razvoju molekularnih stikal, sistemov za molekularno prepoznavanje in samosestavljanja ter raziskavam, kako lahko takšni sistemi delujejo v trdnih snoveh ali na površinah. Njegove raziskave so pomembne tudi za razumevanje temeljnih procesov v supramolekularni kemiji — področju, ki proučuje netrdo vezane (nevtralne) interakcije med molekulami in organizacijo kompleksnih struktur.
Nobelova nagrada in pomen dela
Leta 2016 je skupaj z Jean-Pierrom Sauvagom in Fraserjem Stoddartom prejel Nobelovo nagrado za kemijo za prispevek k razvoju in razumevanju supramolekularne kemije, zlasti za zasnovo in sintetično izvedbo molekularnih strojev. Nagrada je izpostavila pomen kontrole gibanja na molekularni ravni in potencial za prihodnje aplikacije v nanotehnologiji, medicini in pametnih materialih.
Aplikacije in vpliv
Čeprav so molekularni stroji še v veliki meri v fazi osnovnoznanstvenih raziskav, imajo številne potencialne aplikacije:
- nanoskalarni aktuatorji in pomični elementi v materialih;
- ciljano sproščanje zdravil in prenos molekul v biomedicini;
- dinamični materiali, ki spreminjajo lastnosti pod vplivom svetlobe ali drugega dražljaja;
- razvoj novih tipov senzorjev in molekularnih naprav za shranjevanje energije ali informacij.
Nagrade, priznanji in zapuščina
Feringa je prejel številne mednarodne nagrade in priznanja ter je član več znanstvenih akademij. Njegovo delo je spodbudilo nadaljnji razvoj molekularne nanotehnologije in navdihnilo vrsto raziskovalnih skupin po svetu. Kot mentor je vzgojil številne sodelavce, ki nadaljujejo delo na polju supramolekularne kemije in molekularnih strojev.
Ben Feringa je s svojim znanstvenim prispevkom pomaknil meje tistega, kar je mogoče doseči na molekularni ravni, in odprl pot k novim tehnologijam, ki temeljijo na nadzorovanem gibanju molekul. Njegovo delo ostaja ena od osrednjih točk sodobne organske in supramolekularne kemije.
