НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Модель из пластиковых шариков раскрывает механизмы самосборки

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. 

Редакция

Электронная почта: [email protected]
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. 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, 1998–2022.