Önszerelés

Az önszerveződés egy rendezett szupramolekuláris struktúra vagy közeg kialakulásának  folyamata, amelyben csak az eredeti szerkezet komponensei (elemei) vesznek részt szinte változatlan formában, additív módon alkotva vagy „összegyűjtve”, az egész részeként, a kapott összetett szerkezet [1] .

Leírás

Az önszerelés a nanoszerkezetek (nanoanyagok) előállításának egyik tipikus alulról felfelé irányuló módszere. A megvalósítás során a fő feladat az, hogy a rendszer paramétereit úgy kell befolyásolni, és az egyes részecskék tulajdonságait úgy beállítani, hogy azok a kívánt szerkezet kialakításával szerveződjenek. Az önszerveződés a szupramolekuláris kémia számos folyamatának középpontjában áll , ahol a nagy tárgyak összeállítására vonatkozó "utasítások" az egyes molekulák szerkezeti jellemzőibe vannak "kódolva". Az önszerveződést meg kell különböztetni az önszerveződéstől , amely az eredeti rendszerben megfigyeltnél magasabb hierarchikus szintű szerveződési szinten bonyolult „mintázatok”, folyamatok és struktúrák létrehozásának mechanizmusaként használható (lásd az ábrát). A különbségek a komponensek alacsony szintű számos és többváltozós kölcsönhatásában vannak, amelyeknél saját, lokális kölcsönhatási törvényeik vannak, amelyek eltérnek magának a rendezőrendszernek a kollektív viselkedési törvényeitől. Az önszerveződési folyamatokat különböző léptékű interakciós energiák, valamint a rendszer szabadságfokainak korlátozásai jellemzik szervezetének több különböző szintjén. Így az önszerveződési folyamat egyszerűbb jelenség. Mindazonáltal nem szabad túlzásokba esni, és azt feltételezni például, hogy az egykristálynövekedés folyamata az atomok önszerveződése (ami elvileg megfelel a definíciónak), jóllehet pl. nagyobb objektumok - azonos méretű mikrogömbök, amelyek a legsűrűbb gömbölyű töltetet alkotják, ami egy úgynevezett fotonikus kristály (mikrogömbök háromdimenziós diffrakciós rácsának) kialakulásához vezet, az önszerelődés tipikus példája. Az önszilárdulás magában foglalhatja az önszerveződő monomolekuláris rétegek kialakítását (például tiolmolekulák egy aranyfilm sima felületén), Langmuir-Blodgett filmek képződését , rétegenkénti összeszerelést stb. [1] . Jól ismert számos oligopeptid-származék hidrogéllé alakítása a környezeti feltételek (pH, az oldat ionerőssége, hőmérséklet, szerves oldószer hozzáadása stb.) enyhe változásával [2] Az orvostudományban való felhasználás szempontjából érdekes egy 3 dimenziós makropórusos hidrogél, mint biológiailag lebomló és nem toxikus anyag, amelyet fluorenil-difenilalanin bázisán, egy lépésben, térhálósító szerek alkalmazása nélkül állítanak elő. [3]

Példák

Az önszerelő rendszerre példa a micellás megoldások .

Jegyzetek

  1. 1 2 Gudilin Jevgenyij Alekszejevics. Self-Assembly "Nanotechnológiai kifejezések szótára" . Rosnano . Letöltve: 2012. augusztus 21. Az eredetiből archiválva : 2012. november 24..
  2. A. M. Smith, R. J. Williams, C. Tang, P. Coppo, R. F. Collins, M. L. Turner, A. Saiani, R. V. Ulijn, Adv. mater. 20 (2008) 37.
  3. D. Berillo et al. Makropórusos, önszerveződő hidrogélek kialakulása Fmoc–Phe–Phe, Journal of Colloid and Interface Science 368 (2012) 226–230.

Linkek