Självmontering

Självmontering är processen  för bildning av en ordnad supramolekylär struktur eller medium, där endast komponenterna (elementen) i den ursprungliga strukturen deltar i en nästan oförändrad form, additivt sammansätter eller "samlar", som delar av helheten , resulterande komplex struktur [1] .

Beskrivning

Självmontering är en av de typiska bottom-up-metoderna för att erhålla nanostrukturer (nanomaterial). Huvuduppgiften som står inför under dess implementering är behovet av att påverka systemets parametrar på ett sådant sätt och ställa in egenskaperna hos enskilda partiklar på ett sådant sätt att de organiserar sig med bildandet av den önskade strukturen. Självmontering är kärnan i många processer inom supramolekylär kemi , där "instruktionerna" för hur man sätter ihop stora föremål är "kodade" i de strukturella egenskaperna hos enskilda molekyler. Självmontering måste särskiljas från självorganisering , som kan användas som en mekanism för att skapa komplexa "mönster", processer och strukturer på en högre hierarkisk organisationsnivå än den som observeras i det ursprungliga systemet (se figur). Skillnaderna ligger i de många och multivariata interaktionerna mellan komponenterna på låga nivåer, där det finns deras egna, lokala, interaktionslagar som skiljer sig från de kollektiva beteendelagarna för själva beställningssystemet. Självorganiseringsprocesserna kännetecknas av interaktionsenergier av olika skalor, såväl som förekomsten av begränsningar av systemets frihetsgrader på flera olika nivåer av dess organisation. Således är självmonteringsprocessen ett enklare fenomen. Ändå bör man inte gå till ytterligheter och till exempel anta att processen med enkristalltillväxt är självmontering av atomer (vilket i princip motsvarar definitionen), även om t.ex. självmontering av atomer större föremål - mikrosfärer av samma storlek, som bildar den tätaste sfäriska packningen, vilket leder till bildandet av en så kallad fotonisk kristall (ett tredimensionellt diffraktionsgitter av mikrosfärer), är ett typiskt exempel på självmontering. Självmontering kan inkludera bildandet av självmonterande monomolekylära lager (till exempel tiolmolekyler på den släta ytan av en guldfilm), bildandet av Langmuir-Blodgett-filmer , lager-för- lager montering , etc. [1] . Självsammansättningen av ett antal oligopeptidderivat [2]till hydrogeler med en liten förändring i miljöförhållandena (pH, lösningens jonstyrka, temperatur, tillsats av ett organiskt lösningsmedel, etc.) är välkänd Intressant ur tillämpningssynpunkt inom medicin är en 3-dimensionell makroporös hydrogel som ett biologiskt nedbrytbart och icke-toxiskt material erhållet på basis av fluorenyldifenylalanin i ett steg och utan användning av några tvärbindningsmedel. [3]

Exempel

Ett exempel på ett självmonterande system är micellära lösningar .

Anteckningar

  1. 1 2 Gudilin Evgeny Alekseevich. Självmontering "A Dictionary of Nanotechnology Terms" . Rosnano . Hämtad 21 augusti 2012. Arkiverad från originalet 24 november 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 al. Bildning av makroporösa självmonterade hydrogeler genom kryogelering av Fmoc–Phe–Phe Journal of Colloid and Interface Science 368 (2012) 226–230

Länkar