Intelligentie is niet alleen een zaak van mens en dier. Wetenschappers spreken ook van intelligente moleculen. Deze laatste reageren direct op externe prikkels en veranderen omkeerbaar van vorm. NIM-natuurkundigen demonstreren het proces voor het eerst met een enkel molecuul.

Intelligente moleculen zouden in de toekomst kunnen werken als nanoschakelaars:prikkels zoals warm-koud, licht-donker of gewijzigde zoutconcentraties kunnen heen en weer worden geschakeld tussen verschillende conformaties en zo op zichzelf fungeren als stimulusgenerator. Moleculen met deze vermogens zijn te vinden in verschillende groepen elementen, maar vooral in eiwitten en synthetische polymeren.

Tot het echte gebruik van intelligente moleculen, de wetenschap moet nog leren over deze verbindingen. De LMU-fysici Dr. Michael Nash van de groep van Prof. Hermann Gaub, lid van The Cluster of Excellence Nanosystems Initiative München (NIM), is er nu voor het eerst in geslaagd een reactie met een enkel polymeermolecuul zichtbaar te maken. Voor deze, Nash en zijn collega's plaatsten een zelfgemaakt gesynthetiseerd polymeer op een gouden oppervlak met behulp van een atoomkrachtmicroscoop (AFM). Het ene uiteinde van het polymeer hechtte aan het oppervlak en het andere uiteinde aan de punt van de AFM. Zodra de wetenschappers de zoutconcentratie van het omringende medium verhoogden, ze konden observeren hoe het molecuul geleidelijk instortte.

"In een sterk geconcentreerde zoutoplossing, de polymeerverbinding droogt uit en krimpt, " zegt dr. Michael Nash, eerste auteur van de studie. "Terug in een zwakke zoutoplossing, het molecuul ontvouwt zich weer. We hebben beide processen in onze studie voor het eerst waargenomen voor een enkel polymeermolecuul"

De nieuwe methode van de biofysici uit München biedt een belangrijk element voor nanoschakelaars van de toekomst en hun potentiële gebruik in biosensoren, verdovende middelen, chromatografieprocedures en nog veel meer. De publicatie van het tijdschrift ACS Nano is geselecteerd als omslagartikel, in combinatie met een 3D-graphic van de NIM-media designer (zie figuur).