Mechanochemie omvat meer dan brute kracht inzetten om reacties te laten verlopen. Het biedt ook een duurzaam alternatief voor de klassieke chemie in oplossing. En dan zijn er nog de soms verrassende uitkomsten. ‘Vooral bij vaste stoffen zie je hele andere producten ontstaan.’  

In een lab voor mechanochemie verwacht je misschien grote apparaten die met veel kracht reacties in gang zetten. Maar niets blijkt minder waar. Slechts twee zuurkasten beslaat de mechanochemie subgroep in het lab van Floris Rutjes, hoogleraar synthetische organische chemie aan de Radboud Universiteit: eentje voor de apparaten en de andere voor promovendus Florian Ort. ‘Het was eigenlijk allemaal best makkelijk om op te starten, vertelt Ort. ‘We moesten de zuurkast alleen meer geluidsdicht maken, want de reacties maken wel wat lawaai.’ 

Draaien en schudden 

In de basis is mechanochemie vrij simpel, aldus Ort. ‘Je stopt twee stoffen en een metalen bal in een maalbeker, draait de beker dicht en stopt hem in een machine.’ Voor die machines bestaan verschillende opties. ‘De ene houdt de maalbeker horizontaal en schudt gewoon heen en weer, de andere is een ronddraaiende plaat waarin de maalbeker de andere kant op draait. Een beetje zoals een wasmachine.’ De kracht die de metalen bal door al deze beweging op de moleculen uitoefent, is voor veel reacties genoeg om de benodigde activeringsenergie te bereiken, en dus het gewenste product te creëren. ‘Het mooie is dat het werkt met vaste stoffen, maar ook met vloeistoffen of zelfs gassen. Dat maakt het heel veelzijdig, en het is nog duurzamer ook.’ 

Het Nijmeegse lab —het eerste in Nederland dat aan mechanochemie doet—is onderdeel van het Impactive consortium, een samenwerkingsverband van verschillende Europese onderzoeksgroepen, waaronder die van Tom Leyssens, hoogleraar fysische chemie aan de UC Louvain. ‘Mechanochemie is heel aantrekkelijk omdat het relatief gemakkelijk is en veel duurzamer dan de klassieke chemie’, zegt Leyssens.