De nieuwe techniek opent een wereld aan unieke mogelijkheden voor het bestuderen van complexe, zelfopbouwende materialen die potentieel hebben in elektronica, geneeskunde en energie. Bij moleculaire zelfassemblage worden van de grond af molecuul voor molecuul nieuwe materialen opgebouwd met eigenschappen die in de natuur niet voorkomen. De onderzoeksgroep van prof.dr. Bert Meijer binnen het Institute for Complex Molecular Systems (ICMS) richt zich hierbij op zogeheten supramoleculaire polymeren – uit enkele moleculen opgebouwde lange strengen met een verscheidenheid aan mogelijke toepassingen, bijvoorbeeld als biomateriaal in regeneratieve geneeskunde, als goed geleidende nanobuisjes in elektronica of als fotovoltaïsch materiaal in toekomstige zonnecellen.
 
Goede beeldvormingstechnieken zijn essentieel om zicht te krijgen op de dynamica op de piepkleine micro- en nanoschaal, waar zelfassemblage plaatsvindt. In de afgelopen jaren heeft ‘super-resolutie microscopie’ zijn intrede gedaan, een revolutionaire techniek waarbij men op een ingenieuze manier optische afbeeldingen maakt van objecten met afmetingen kleiner dan licht strikt genomen toe laat. Meijer presenteert in het tijdschrift Science vandaag samen met wiskundige prof.dr. Remco van der Hofstad (faculteit Wiskunde & Informatica) een nieuwe stap met deze techniek waardoor moleculaire fenomenen in beeld komen die eerder onzichtbaar bleven.
 
De bijdrage van Van der Hofstad was nodig omdat zich in de moleculaire machinerie die de groep van Meijer bestudeert allerlei willekeurigheden voordoen, met veel ruis in de data als gevolg. Gebruikmakend van stochastische modellen van Van der Hofstad kon het werkelijke plaatje gedestilleerd worden. “Het was alsof hiermee de mist boven onze afbeeldingen werd opgetrokken”, zegt eerste auteur van de publicatie Lorenzo Albertazzi. Volgens de Italiaanse onderzoeker is het uniek dat chemici en wiskundigen op deze manier samenwerken. “Eigenlijk zou het veel vaker moeten gebeuren, de expertises vullen elkaar goed aan”, vindt hij.
 
Volgens Albertazzi zet de nieuwe techniek een belangrijke stap in het begrip van assemblagereacties. In de publicatie demonstreren ze hun aanpak met een bekende reactie waarbij twee strengen met rood en groen gekleurde componenten mengen. “Iedereen dacht altijd dat alleen aan de uiteinden componenten verwisselden, maar wij laten nu zien dat over de hele lengte van de streng onderdelen aan- en afgevoerd worden.” Volgens Albertazzi is het slechts een voorbeeld van het enorme scala aan nieuwe materialen en reacties dat met de techniek nu inzichtelijk gemaakt kan worden.  

Bron: Persteam TU/e