18 января 2013, пятница, 00:03
НОВОСТИ
СТАТЬИ
АВТОРЫ
ЛЕКЦИИ
PRO SCIENCE

Модель из пластиковых шариков раскрывает механизмы самосборки

Термин «самосборка» чаще всего употребляется применительно к нано-уровню, когда речь идет об объектах размером 10 в -9 степени см и о молекулах. Пример реализованной самосборки в неорганическом мире - это монокристаллы, например, алмаза. Именно благодаря самоорганизации белковых и нуклеопротеидных молекул стала возможна жизнь на планете.

Поддоны с шариками из эксперимента
Поддоны с шариками из эксперимента

Термин «самосборка» чаще всего употребляется применительно к нано-уровню, когда речь идет об объектах размером 10 в -9 степени см и о молекулах. Пример реализованной самосборки в неорганическом мире - это монокристаллы, например, алмаза. Именно благодаря самоорганизации белковых и нуклеопротеидных молекул стала возможна жизнь на планете. 

Организовываться в упорядоченные структуры могут и видимые глазу объекты. В эксперименте, который не требует специальных лабораторных условий, на поддоне смешивают порядка сотни разноцветных шариков диаметром в несколько миллиметров из нейлона и тефлона. При тряске, имитирующей хаотичное тепловое движение молекул, они получают разнополярные заряды, что вынуждает их самоорганизовываться в упорядоченные структуры.

Подобные изменения можно увидеть, если экспериментировать с маленькими пирамидками, цилиндрами, кубиками. Многие из этих решеток обладают чистым электрическим зарядом ( т.е. алгебраическая сумма их положительных и отрицательных зарядов не изменяется), что, скорее всего, вызвано стабильными взаимодействиями между диполями, образованными двумя шариками. Изменяя параметры - материал и размер блюда, в котором встряхивали шарики, а также диаметр и материал шариков, можно получать три класса структур, образованных путем самосборки: двумерные решетки, одномерные цепочки и нуль-мерные «розетки».

Для решеток были характерны свои структуры (неупорядоченные, квадратные, ромбические, или гексагональные), почти все они оказались электрически нейтральными и качественно отличались от решеток в ионных кристаллах. Заряд оказывал решающее влияние на структуру решетки, и если он изменялся, то в одной и той же сборке могли присутствовать различные типы. 

Комментарии
Новое
Apple facebook Google iPhone IT Twitter Yahoo «Российские космические системы» Александр Кибрик альтернативная энергетика астрономия астрофизика Байконур биология блогосфера венчурный бизнес вирусы вселенная гаджеты генетика геология глобальное потепление гуманитарные науки демография ДНК естественные науки землетрясение изобретения инновации интернет ислам история Камбоджа квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность космос культура лингвистика Луна Марс марсоход Curiosity МГУ мегагранты медицина Минобрнауки мозг музыка НАСА нейробиология Нобелевская премия норманны органическая химия перевод планетология происхождение человека психофизиология ракета расшифровка генома РВК РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роснано Рособоронэкспорт Российская империя русский язык саги Северный Кавказ сельское хозяйство Сергей Полонский Сколково смартфоны СМИ социальные науки социология Сочи спутники стартапы технологии точные науки транспорт ураган фармакология Федор Успенский физическая антропология финансирование науки химия эволюция эволюция человека экология экономика этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit@gmail.com
Телефон: +7 (495) 624-5618
Адрес: 101000, Москва, Кривоколенный пер., д. 10, стр. 6а
Регистрация — Эл № 77-8425 от 1 декабря 2003 года.
Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2012.