Изобретен умный строительный материал

Исследователи из Университета штата Иллинойс и Северо-Западного университета (США) изобрели структуры, которые самостоятельно собираются из простых строительных блоков подобно биологическим образованиям.

Спиральные «сверхмолекулы» состоят не из атомов или молекул, а из крошечных коллоидных шариков латекса. «Теперь мы можем создать новый класс «умных» материалов, которые откроют двери небывалым функциональным возможностям», — отмечает руководитель научной группы Стив Граник из Университета штата Иллинойс.

«Сферы Януса» (как назвали их исследователи) притягиваются друг к другу в воде с одной стороны и отталкиваются — с другой. Именно эта особенность и позволяет им образовывать различные структуры по аналогии с атомами и молекулами.

В дистиллированной воде частицы полностью рассеиваются, потому что их заряженные стороны отталкиваются друг от друга.

При добавлении соли её ионы ослабляют силы отталкивания, так что сферы могут подойти друг к другу достаточно близко, чтобы их гидрофобные стороны начали притягиваться.

При низкой концентрации соли создаются небольшие кластеры. На более высоких уровнях формируются более крупные кластеры, которые в конечном итоге самоорганизуются в цепочки со сложной спиральной структурой.

Концентрация соли не должна превышать определённый предел, чтобы гидрофобные половинки не только слипались, но и сохраняли способность двигаться, позволяя кластерам перестраиваться и расти.

Одно из преимуществ «сверхмолекул» заключается в том, что они достаточно большие, и их можно наблюдать с помощью микроскопа. Следовательно, и контролировать их значительно легче.