L'intelligenza non è solo una questione di esseri umani e animali. Gli scienziati parlano anche di molecole intelligenti. Questi ultimi reagiscono direttamente agli stimoli esterni e cambiano in modo reversibile la loro forma. I fisici del NIM dimostrano per la prima volta il processo con una singola molecola.
Le molecole intelligenti potrebbero funzionare in futuro come nanointerruttori:stimoli come caldo-freddo, le concentrazioni di sale chiaro-scuro o alterate possono essere commutate/commutate avanti e indietro tra diverse conformazioni e quindi agire da solo come generatore di stimoli. Molecole con queste capacità possono essere trovate in diversi gruppi di elementi, ma soprattutto nelle proteine e nei polimeri sintetici.
Fino all'uso reale di molecole intelligenti, la scienza deve ancora conoscere questi composti. I fisici della LMU Dr. Michael Nash del gruppo del Prof. Hermann Gaub, un membro del Cluster of Excellence Nanosistemi Initiative Munich (NIM), è ora riuscito a rendere visibile per la prima volta una reazione con una singola molecola polimerica. Per questo, Nash e i suoi colleghi hanno posizionato un polimero sintetizzato autoprodotto su una superficie d'oro utilizzando un microscopio a forza atomica (AFM). Un'estremità del polimero ha aderito alla superficie e l'altra estremità alla punta dell'AFM. Una volta che gli scienziati hanno aumentato la concentrazione di sale del mezzo circostante, sono stati in grado di osservare come la molecola è collassata gradualmente.
"In una soluzione salina altamente concentrata, il composto polimerico si disidrata e si restringe, "dice il dottor Michael Nash, primo autore dello studio. "Di nuovo in una soluzione salina debole, la molecola si dispiega di nuovo. Abbiamo osservato entrambi i processi nel nostro studio per la prima volta per una singola molecola di polimero"
Il nuovo metodo dei biofisici di Monaco fornisce un elemento importante per i nanointerruttori del futuro e il loro potenziale utilizzo nei biosensori, droghe, procedure cromatografiche e molto altro ancora. La pubblicazione della rivista ACS Nano è stato selezionato come Articolo di copertina, in combinazione con una grafica 3D del NIM-media designer (vedi figura).
