 |
| Наночастица в представлении художника. ©DIGIZYME, INC. |
Эксперимент,
в котором вращение наночастиц привело к их самогруппировке в «живые кристаллы», поможет прояснить
загадку появления жизни на Земле.
Исследователи назвали
образовавшиеся кристаллы «живыми», поскольку они фактически начали
самостоятельно жить, после того как наночастицы сгруппировались согласно
нескольким простым правилам.
Шэрон Глотцер и ее
группа из Мичиганского университета обнаружили в процессе компьютерного
эксперимента, что стоит привести отдельные наночастицы в круговое движение ˗ по
или против часовой стрелки ˗ как они начинают собираться подобно кирпичикам в
своеобразный архитектурный ансамбль.
Свое открытие ученые
сделали пытаясь найти новые методы самоорганизации наночастиц ˗ одно из
важнейших направлений современной науки. Когда речь идет об объектах размерами
в тысячи раз меньше песчинок, обычная техника построения сложных структур
перестает действовать.
Поэтому специалисты по
нанонаукам пытаются создать порядок из хаоса, примерно как это сделала природа
миллиарды лет назад, создав из неорганических веществ основу современной жизни.
"Умение составлять сложные структуры из наночастиц откроет не только новыепути в создании революционных материалов и устройств, но и позволит понять, каким образом из химического супа образовались первые живые организмы."Шэрон Глотцер, профессор Мичиганского университета
Специалисты считают,
что в биологии сложные структуры образуются в первую очередь благодаря энергии,
постоянно поступающей в систему. Именно это было проделано и с наночастицами.
Недавно другая группа
исследователей обнаружила, что если давать наночастицам энергию для
поступательного движения, они начинают самостоятельно группироваться. Шэрон
Глотцер и ее коллеги сделали следующий шаг и заставили частицы при этом
вращаться.
Оказалось, что при этом
развивается коллективная динамика, которая приводит к образованию сложных
структур.
Результаты группы Шэрон
Глотцер опубликованы в виде статьи в онлайн-издании журнала Physical Review
Letters.