En dubbelspiral vriden runt sig själv:detta är den särskiljande strukturen hos DNA, som består av stora molekyler. Genom att använda syntetiskt framställda molekyler, kemister och fysiker vid Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) har undersökt de krafter som verkar inuti molekylen för att ge den dess tredimensionella struktur. De har upptäckt att det finns två primära krafter i spel som kan stärka eller försvaga varandra. Forskarna har nyligen presenterat sina resultat i den internationella upplagan av tidskriften Angewandte Chemie .

Två huvudparametrar bestämmer strukturbildning:vätebindningar som attraherar varandra, och så kallad fassegregering, vilket säkerställer att molekyler stöter bort varandra. "Man antog tidigare att de krafter som finns i makromolekyler hade litet inflytande över varandra. Det saknades forskning om krafter som bidrar till strukturbildning, speciellt i fasta polymerer, " säger professor Wolfgang H. Binder från Institutet för kemi vid MLU. För att bättre förstå hur molekylerna interagerar, forskarna producerade förenklade polymerer. De undersökte dessa polymerer i nära samarbete med ett team av fysiker från University of Halle, ledd av professor Thomas Thurn-Albrecht och professor Kay Saalwächter.

Med hjälp av röntgenstrålar och magnetisk resonansspektroskopi, forskarna testade om molekylerna samlades eller stötte bort varandra. Man upptäckte att krafterna på gränsytor har ett särskilt starkt inflytande på varandra. Graden av påverkan beror på molekylens storlek, ökar med dess storlek. "Resultaten hjälper till att förbättra vår förståelse av strukturbildningen av polymerer, säger Binder. De gör det möjligt att dra slutsatser om materialegenskaperna hos, till exempel, självläkande material, eftersom de konkurrerande krafterna i sådana material nu lättare kan justeras. Vidare, resultaten förbättrar vår kunskap om proteiner, vars strukturer bidrar väsentligt till deras funktionalitet.