Voor het eerst is een wiskundige vergelijking gepresenteerd die het hydrofobe krachtenspel in een mono- of bilaag van een oppervlakte-actieve stof adequaat zou moeten voorspellen. De ‘vergelijking van Israelachvili’ (onthoud die naam!) verscheen onlangs op de website van PNAS.

Volgens bedenker Jacob Israelachvili, hoogleraar aan de University of California (Santa Barbara) is het een doorbraak die de bekroning vormt van 30 jaar onderzoek.

Israelachvili en co-auteur Bradley Chmelka hebben de formule kunnen afleiden dankzij een azobenzeen-gefunctionaliseerde oppervlakte-actieve stof, die onder invloed van UV- of zichtbaar licht heen en weer kan schakelen tussen een cis- en een transconfiguratie. Bij zo’n overgang verandert de vorm van de moleculen heel sterk, wat weer invloed heeft op het hydrofobe gedrag en op de manier waarop die moleculen zichzelf tot een bilaag assembleren. Kortom: er valt op dat moment wat te meten.

De ‘surface forces apparatus’ (SFA) waarmee Israelachvili die veranderingen meet, heeft hij 40 jaar geleden persoonlijk helpen uitvinden.

Uit de metingen hebben de onderzoekers uiteindelijk kunnen afleiden, welke variabelen ze allemaal moesten meenemen in hun vergelijking en welke niet. Ze denken nu een formule te hebben die de hydrofobe interacties tussen elke combinatie van moleculen omschrijft.

Israelachvili hoopt hem bijvoorbeeld te gebruiken om chemotherapie te ontwerpen die zich alleen aan het celmembraan van kankercellen hecht, en niet aan een gezond celmembraan dat iets afwijkend hydrofoob gedrag vertoont. Maar dat is toekomstmuziek.