Itsekokoonpano

Itsekokoonpano on järjestetyn  supramolekyylirakenteen tai väliaineen muodostumisprosessi, jossa vain alkuperäisen rakenteen komponentit (elementit) osallistuvat lähes muuttumattomassa muodossa, muodostaen additiivisesti tai "keräämällä" osana kokonaisuutta, tuloksena oleva monimutkainen rakenne [1] .

Kuvaus

Itsekokoaminen on yksi tyypillisistä alhaalta ylös -menetelmistä nanorakenteiden (nanomateriaalien) saamiseksi. Päätehtävä, joka sen toteutuksen aikana kohtaa, on tarve vaikuttaa järjestelmän parametreihin sellaisella tavalla ja asettaa yksittäisten hiukkasten ominaisuudet siten, että ne järjestäytyvät halutun rakenteen muodostamiseksi. Itsekokoaminen on monien supramolekulaarisen kemian prosessien ytimessä , jossa "ohjeet" suurten esineiden kokoamiseen on "koodattu" yksittäisten molekyylien rakenteellisiin ominaisuuksiin. Itsekokoonpano on erotettava itseorganisaatiosta , jota voidaan käyttää mekanismina luodakseen monimutkaisia ​​"kuvioita", prosesseja ja rakenteita korkeammalla hierarkkisella organisaatiotasolla kuin alkuperäisessä järjestelmässä havaittiin (katso kuva). Erot ovat komponenttien lukuisissa ja monimuuttujavuorovaikutuksissa matalilla tasoilla, joilla on omat, paikalliset vuorovaikutuslakinsa, jotka eroavat itse järjestysjärjestelmän kollektiivisista käyttäytymislaeista. Itseorganisaatioprosesseille on ominaista eri mittakaavaisten vuorovaikutusenergiat sekä järjestelmän vapausasteiden rajoitukset sen organisaation useilla eri tasoilla. Siten itsekokoamisprosessi on yksinkertaisempi ilmiö. Siitä huolimatta ei pidä mennä äärimmäisyyksiin ja olettaa esimerkiksi, että yksikiteiden kasvuprosessi on atomien itsekokoamista (joka periaatteessa vastaa määritelmää), vaikka esim. suuremmat esineet - samankokoiset mikropallot, jotka muodostavat tiheimmän pallomaisen pakkauksen, joka johtaa ns. fotonikiteen muodostumiseen (mikropallojen kolmiulotteinen diffraktiohila), on tyypillinen esimerkki itsekokoamisesta. Itsekokoamiseen voi sisältyä itsekokoavien monomolekyylikerrosten muodostuminen (esimerkiksi tiolimolekyylit kultakalvon sileällä pinnalla), Langmuir-Blodgett-kalvojen muodostuminen , kerros kerrokselta kokoonpano jne. [1] . Useiden oligopeptidijohdannaisten itsensä kokoaminen [2]hydrogeeleiksi ympäristöolosuhteiden (pH, ionivahvuus, lämpötila, orgaanisen liuottimen lisääminen jne.) muutoksilla on hyvin tunnettua Lääketieteessä käytön kannalta kiinnostava on 3-ulotteinen makrohuokoinen hydrogeeli biohajoavana ja myrkyttömänä materiaalina, joka saadaan fluorenyylidifenyylialaniinin pohjalta yhdessä vaiheessa ja ilman silloitusaineita. [3]

Esimerkkejä

Esimerkki itsekokoavasta järjestelmästä on miselliratkaisut .

Muistiinpanot

  1. 1 2 Gudilin Jevgeni Aleksejevitš. Self-Assembly "Nanoteknologian termien sanakirja" . Rosnano . Haettu 21. elokuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 24. marraskuuta 2012.
  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 ai. Makrohuokoisten itsekokoontuneiden hydrogeelien muodostuminen Fmoc–Phe–Phe Journal of Colloid and Interface Science 368 (2012) 226–230 kryogeelin avulla

Linkit