Een dubbele helix die om zichzelf is gedraaid:dit is de kenmerkende structuur van DNA, die bestaat uit grote moleculen. Met behulp van synthetisch geproduceerde moleculen, scheikundigen en natuurkundigen van de Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) hebben de krachten onderzocht die in het molecuul aan het werk zijn om het zijn driedimensionale structuur te geven. Ze hebben ontdekt dat er twee primaire krachten in het spel zijn die elkaar kunnen versterken of verzwakken. De wetenschappers hebben onlangs hun bevindingen gepresenteerd in de internationale editie van het tijdschrift Angewandte Chemie .

Twee hoofdparameters bepalen de structuurvorming:waterstofbruggen die elkaar aantrekken, en zogenaamde fasescheiding, die ervoor zorgt dat moleculen elkaar afstoten. "Vroeger werd aangenomen dat de krachten die in macromoleculen worden gevonden weinig invloed op elkaar hebben. Er was een gebrek aan onderzoek naar krachten die bijdragen aan structuurvorming, vooral in vaste polymeren, " zegt professor Wolfgang H. Binder van het Institute of Chemistry bij MLU. Om beter te begrijpen hoe de moleculen op elkaar inwerken, de onderzoekers maakten vereenvoudigde polymeren. Ze onderzochten deze polymeren in nauwe samenwerking met een team van natuurkundigen van de Universiteit van Halle, onder leiding van professor Thomas Thurn-Albrecht en professor Kay Saalwächter.

Met behulp van röntgenstralen en magnetische resonantiespectroscopie, de wetenschappers testten of de moleculen zich verzamelden of elkaar afstoten. Er werd ontdekt dat de krachten op grensvlakken een bijzonder sterke invloed op elkaar hebben. De mate van invloed hangt af van de grootte van het molecuul, toenemen met zijn omvang. "De resultaten helpen ons begrip van de structuurvorming van polymeren te verbeteren, ", zegt Binder. Hiermee kunnen conclusies worden getrokken over de materiaaleigenschappen van, bijvoorbeeld, zelfherstellende materialen, omdat de concurrerende krachten in dergelijke materialen nu gemakkelijker kunnen worden aangepast. Verder, de resultaten vergroten onze kennis over eiwitten, waarvan de structuren aanzienlijk bijdragen aan hun functionaliteit.