{"id":13208,"date":"2011-01-16T16:19:54","date_gmt":"2011-01-16T13:19:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=13208"},"modified":"2011-01-16T16:19:54","modified_gmt":"2011-01-16T13:19:54","slug":"iseorganiseeruvad-struktuurid-mis-voivad-viia-uute-materjalide-valjatootamiseni","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=13208","title":{"rendered":"Iseorganiseeruvad struktuurid, mis v\u00f5ivad viia uute materjalide v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamiseni"},"content":{"rendered":"

Illionisi \u00dclikooli ja Northwesterni \u00dclikooli teadlased demonstreerisid loodusest inspireeritud struktuure, mis moodustavad lihtsatest ehituskividest, sf\u00e4\u00e4ridest, korrap\u00e4raseid struktuure.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Illinoisi \u00dclikooli teadlased valmistasid pisikesed sf\u00e4\u00e4rid, mis vees omavahel t\u00f5mbuvad, moodustades nii supermolekul-struktuure. Vasakult: Qian Chen, Sung Chul Bae, Jonathan Withmer, Steve Granick. (Pilt: L. Brian Stauffer)<\/p><\/div>\n

Spiraalsed ‘supermolekulid’ koosnevad aatomite v\u00f5i molekulide asemel hoopiski v\u00e4ikestest kolloidkerakestest. Sarnaseid meetodeid saaks kasutada uute, keerukate kolloidmolekulide funktsionaalsusega materjalide valmistamiseks, vahendab ScienceDaily.com<\/a>.<\/p>\n

,,Me saame n\u00fc\u00fcd valmistada terve hulga tarkasid materjale, avades nii ukse seesugusele funktsionaalsusele, mille olemasolu me varem ettegi kujutada ei osanud,” s\u00f5nas Steve Granick<\/strong>, materjaliteaduse ja -tehnoloogia, keemia ja f\u00fc\u00fcsika professor Illinoisi \u00dclikoolis.<\/p>\n

Granicki t\u00f6\u00f6r\u00fchm valmistas pisikesed lateksist sf\u00e4\u00e4rid, nn. Janus’e sf\u00e4\u00e4rid, mis vette asetatult \u00fcksteist \u00fche poole pealt ligi t\u00f5mbavad kuid teise poolega eemale t\u00f5ukavad. Just see kaksipidine k\u00e4itumine ongi see, mis annab neile sarnaselt aatomite ja molekulidega v\u00f5ime moodustada ebatavalisi struktuure.<\/p>\n

Puhtas vees hajuvad osakesed t\u00e4ielikult, sest nende laetud k\u00fcljed t\u00f5ukavad \u00fcksteist eemale. Lisades lahusesse aga ka soola, v\u00e4hendavad soola ioonid t\u00f5ukej\u00f5udu niiv\u00f5rd, et sf\u00e4\u00e4rid l\u00e4henevad \u00fcksteisele piisavalt, et nende h\u00fcdrofoobsed pooled omavahel t\u00f5mbuksid. Nende poolte vaheline k\u00fclget\u00f5mme aitab sf\u00e4\u00e4ridel kokku koguneda.<\/p>\n

Soola v\u00e4ikeste kontsentratsioonide korral moodustuvad vaid m\u00f5nest osakesest koosnevad kogumid. Suurema hulga soola puhul moodustuvad suuremad kogumid, organiseerudes l\u00f5puks ise spiraalse struktuuriga ahelateks.<\/p>\n

,,Just nagu aatomid moodustavad molekule, kasvavad need osakesed suprakolloidideks,” selgitas Granick. ,,Selline rada on omavahel keemiliselt reageerivatest aatomitest ja molekulidest r\u00e4\u00e4kides tavap\u00e4rane, kuid ei m\u00f5isteta, et ka osakesed saavad sel viisil k\u00e4ituda.”<\/p>\n

T\u00f6\u00f6r\u00fchm valmistas sf\u00e4\u00e4rid t\u00e4pselt \u00f5ige t\u00f5mbej\u00f5uga nende h\u00fcdrofoobsete poolte vahel, et nad oleksid \u00fcksteise k\u00fcljes kuid samas ka piisavalt liikuvad, et nad saaksid liikuda, \u00fcmberorganiseeruda ning et kogumid saaksid kasvada.<\/p>\n

,,K\u00fclgej\u00e4\u00e4misel on t\u00f5esti suur t\u00e4htsus. V\u00f5ib ju saada midagi, mis on lihtsalt korrastumata osakeste kogumid v\u00f5i kui osakesed t\u00f5mbuvad omavahel liialt, saab nende kaunite struktuuride asemel hoopis mingeid kerakujulisi moodustisi,” s\u00f5nas artikli \u00fcks kaasautoreid Jonathan Whitmer<\/strong>.<\/p>\n

Teadlaste v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tatud supermolekulide \u00fcheks eeliseks on nende suurus, mist\u00f5ttu neid saab reaalajas mikroskoobi abil j\u00e4lgida. Teadlastel \u00f5nnestus j\u00e4lgida Janus’e sf\u00e4\u00e4ride kasvamist kogumikeks ning nende iseorganiseerumist erinevateks struktuurideks ehk nn. isomeerideks.<\/p>\n

,,Me disainime neid tarkasid materjale nii, et nad moodustaksid kasulikke kujundeid, mida looduses muidu ei tekiks,” \u00fctles Granick.<\/p>\n

Northwesterni \u00dclikooli materjaliteaduse ja -tehnoloogia ning rakendusmatemaatika professori Erik Luijteni <\/strong>ning \u00fche tema t\u00f6\u00f6grupi \u00fcli\u00f5pilase Whitmeri\u00a0tehtud teoreetilised arvutused ning arvutisimulatsioonid \u00fcllatasid, n\u00e4idates, et k\u00f5ige tavalisemad spiraalsed struktuurid ei ole energeetiliselt \u00fcldsegi eelistatuimad. Sf\u00e4\u00e4rid kogunevad kokku hoopiski viisil, mis on kineetiliselt k\u00f5ige soodsam.<\/p>\n

J\u00e4rgmisena on teadlastel plaanis uurida kolloidi omadusi, t\u00f6\u00f6tades v\u00e4lja \u00fcha ebaloomulikumaid struktuure. Erineva suuruse ja kujuga Janus’e osakesed v\u00f5ivad aidata kaasa teiste supermolekulide valmistamiseks ning anda ka rohkem kontrolli nende struktuuri \u00fcle.<\/p>\n

,,Praegustel osakestel on kindel eelisstruktuur, kuid n\u00fc\u00fcd, kus me m\u00f5istame asja \u00fcldist mehhanismi, saame rakendada seda ka teistele s\u00fcsteemidele – v\u00e4iksematele osakestele, erinevatele interaktsioonidele – ning proovida valmistada kogumeid mis muudavad kuju,” lausus Granick.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “Supracolloidal Reaction Kinetics of Janus Spheres<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Illionisi \u00dclikooli ja Northwesterni \u00dclikooli teadlased demonstreerisid loodusest inspireeritud struktuure, mis moodustavad lihtsatest ehituskividest, sf\u00e4\u00e4ridest, korrap\u00e4raseid struktuure. Spiraalsed ‘supermolekulid’ koosnevad aatomite v\u00f5i molekulide asemel hoopiski v\u00e4ikestest kolloidkerakestest. Sarnaseid meetodeid saaks kasutada uute, keerukate kolloidmolekulide funktsionaalsusega materjalide valmistamiseks, vahendab ScienceDaily.com. ,,Me saame n\u00fc\u00fcd valmistada terve hulga tarkasid materjale, avades nii ukse seesugusele funktsionaalsusele, mille olemasolu me […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-13208","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13208","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=13208"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13208\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=13208"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=13208"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=13208"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}