Omdat dit jaar door UNESCO is uitgeroepen als het Internationale Jaar van Kristallografie komt de publicatie op een goed moment. Opheldering van de structuur van kristallen heeft tot een impuls geleid in veel gebieden van wetenschap, van biologie tot scheikunde tot metallurgie en geologie. Ruim een eeuw geleden kwamen de Britse onderzoekers William Henry Bragg en William Lawrence Bragg (vader en zoon) met hun baanbrekend onderzoek naar de vorming van kristalstructuren door middel van röntgenkristallografie.

Aurora is met name geïnspireerd door het werk van kristallografe Carolina MacGillavry, een alumnus van de Universiteit van Amsterdam. “Ik denk dat ze waardering zou hebben gehad voor onze bijdrage, die zonder haar werk natuurlijk niet mogelijk had kunnen zijn.”

Aurora’s onderzoek werd gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) via een VENI beurs (2011). De samenwerking met Joel Bernstein vindt zijn oorsprong in 2005, op een conferentie in Finland. “Destijds was ik net begonnen aan mijn promotieonderzoek aan de Universiteit van Cambridge. In de loop der jaren zijn onze wetenschappelijke interesses naar elkaar toegegroeid en zijn we goed bevriend geraakt. Ik beschouw ons artikel als de perfecte combinatie van Joels ervaring en enthousiasme met mijn hedendaagse vaardigheden en inzichten.”

Kristalstructuren en conformaties

Het artikel beschrijft het verschijnsel van Conformationeel Polymorfisme in Moleculaire Materialen aan de hand van database analyse, theoretische berekeningen en literatuuronderzoek. De beide onderzoekers herzien de bestaande definities en geven handreikingen om het fenomeen te identificeren en kwantificeren. Aurora: “We verwachten dat het artikel een belangrijke referentie wordt voor toekomstige onderzoekers op dit gebied.” 

Moleculaire kristallen zijn perfect geordende symmetrische materialen en komen voor in alledaagse producten als voedsel, kleurstoffen, medicijnen en cosmetica.

Voor het vormen van een kristal moet een groot aantal moleculen  (in de order van 10 tot de macht van 23) samenkomen.

In veel gevallen kunnen deze in meer dan één kristalstructuur uitkristalliseren. Deze verschillende kristalstructuren worden polymorfen genoemd. Polymorfen kunnen onderling sterk verschillende eigenschappen vertonen.

Van tijd tot tijd veranderen moleculen ook van vorm (aangeduid als conformatie) als ze in in verschillende polymorfen kristalliseren. Dit is het Conformationeel Polymorfisme dat onderwerp is het artikel in Chemical Reviews. 

Publicatie

Conformational Polymorphism
A.J. Cruz-Cabeza and J. Bernstein
Chem. Rev., 2014, doi:10.1021/cr400249d