Ключи и замки отыскали друг друга в микромире

Самосборными именуют частицы, каковые должны при сближении организовать структуру определённого типа. В большинстве случаев связь между ними достигается за счёт особых молекул на поверхности, к примеру нитей ДНК). Авторы нового изучения пошли вторым путём, взяв два отдельных типа частиц, сотрудничество между которыми зависит лишь от их формы.

В работе американских учёных фигурируют коллоидные частицы, условно названные «ключами» и «замками». «Замки» чуть больше и имеют сферическое углубление на поверхности, где и фиксируется выступ «ключа». В то время, когда частицы двух типов сближаются, то в силу собственной конструкции (хотя тут имеется секрет, о котором скажем ниже).

Как информируют в пресс-релизе исследователи из Нью-Йоркского университета, образующиеся между «замками» связи «и» ключами по своим особенностям не являются химическими и допускают обратимость процесса.

Ключи и замки отыскали друг друга в микромире

Примеры структур, образуемых частицами (иллюстрация Nature).

Так испытания продемонстрировали, что группы частиц, диаметр которых варьируется от 100 нанометров до 1 микрометра, легко разрушаются и снова планируют при трансформации температурных условий. Ещё один ролик иллюстрирует это явление.

«Необходимо заметить — связи в аналогичных структурах получаются эластичными, что возможно применять, например, при конструировании движущихся частей микромашин», — говорит Стефано Саканна (Stefano Sacanna), основной создатель статьи, размещённой на этой неделе в Nature.

Ключи и замки отыскали друг друга в микромире

Углубления на поверхности «замков» легко разрешают нескольким частицам этого типа присоединяться к «ключу» (иллюстрация Nature).

Нынешняя разработка — до тех пор пока только прообраз вероятных футуристических вариантов развития разработки. Не смотря на то, что собирать сложные структуры из наночастиц учёные начали не день назад, автономности и таких изящества разработка достигла, пожалуй, в первый раз.

Один «ключ» может входить сходу в пара «замков» (в ролике ниже – пример, где их три), число же сгруппированных частиц варьируется путём трансформации размеров «ключа».

И это далеко не предел — в недалеком будущем эксперты собираются изготовить более сложные «замки» с несколькими углублениями.

Ключи и замки отыскали друг друга в микромире

Серьёзная составляющая всей совокупности – выбранный в качестве добавки к раствору термочувствительный полимер, что и несёт ответственность за притяжение между появлявшимися вблизи частицами. Он выходит из уменьшающегося зазора между выступом и лункой, и как будто бы подталкивает «ключи» к «замкам» (иллюстрация Laura Rossi).

Из недавних опытов для того чтобы рода возможно отыскать в памяти детально описывавшиеся нами шкатулки из ДНК. Тогда, дабы долгие цепи генома собрались в нужную форму, исследователи применяли естественную «тягу» этих молекул к формированию двойных спиралей и скручиванию участков цепи. Для этого учёные создали целую программу, машинально составлявшую последовательность генетических «букв», исходя из формы будущего изделия. Новая же работа показывает значительно более несложный путь построения сложных запрограммированных форм микрометрового масштаба.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями: