О проекте Напишите нам

Молекулярные квазикристаллы – миф или возможность?

« к списку статей

24.04.2014 Химический портал himsite.ru

С помощью компьютерного моделирования впервые удалось установить, что органические молекулы способны самособираться в квазикристаллы, что в перспективе позволит разработать новые материалы с экзотическими свойствами.

Имитируя знаменитые математические узоры, известные как мозаика Пенроуза, Дмитрий Лайков (Dimitri Laikov) из Московского государственного университета, разработал два комплементарных молекулярных элемента мозаики и провел компьютерное моделирование их супрамолекулярных взаимодействий. Компьютерная модель самосборки таких систем демонстрирует, что для нее характерна асимметрия и пятилучевая симметрия, характерная для квазикристаллов – супрамолекулярный комплекс с таким строением и такими свойствами моделируется впервые.

Квазикристаллы были впервые открыты в 1980-х годах, однако прошло немалое время до признания возможности существования таких структур – многим казалось, что они существенно нарушают обычные правила кристаллографии. В отличие от обычных кристаллов, обладавших трансляционной симметрией и осями вращения второго, третьего, четвертого или шестого порядка, в квазикристаллах проявляется пяти- или десятилучевая симметрия, и не наблюдается симметрии трансляционной.

К настоящему времени уже обнаружены сотни материалов, формирующих квазикристаллические фазы, однако в отличие от обычных кристаллов, которые могут быть образованы любым веществом от соли до белка, практически все известные квазикристаллы представляют собой трехкомпонентные металлические сплавы, как, например, икозохедрит – Al63Cu24Fe13. Это обстоятельство позволяет предположить, что существует гораздо большее количество еще не открытых квазикристаллов, образуемых более сложными веществами.

Лайков разработал два компонента, имитирующие толстые и тонкие «ромбы», комбинация которых дает мозаику Пенроуза, моделируя такие соединения он разместил в их структуре группы, способные образовывать водородные связи, таким образом, чтобы в результате их взаимодействия формировался квазикристалл. По словам самого Лайкова, подбор пары молекул, удовлетворяющих всем условиям, необходимым для формирования квазикристаллической фазы, представлял собой отнюдь не тривиальное задание.

Рассуждая о возможности практического применения результатов исследования, Лайков отмечает, что молекулярные квазикристаллы могут обладать уникальными свойствами, поскольку их иерархическая структура вполне в состоянии обеспечить материалу необычные оптические, механические, электромеханические и термические характеристики. Он добавляет, что, даже если случится так, что если такие материалы и нельзя будет использовать непосредственно, их эстетика мотивирует новые поколения химиков на создание еще более интересных по строению и свойствам молекулярных материалов.

Оценивая работу Лайкова, Георг Шрекенбах (Georg Schreckenbach) из Университета Манитобы (Канада) заявляет, что результаты компьютерного моделирования, проделанного Лайковым, лишний раз демонстрируют кардинальный прогресс в компьютерной химии, добавляя, что предсказание новых молекул, в особенности – тех, которые демонстрируют необычный способ межмолекулярных взаимодействий, всегда считалось «Святым Граалем» компьютерной химии.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

01.08.2026 Химический портал himsite.ru

Оцинкованные грядки для тяжёлой глинистой почвы: почему металл лучше дерева

Выбор материала для грядок — важный момент для каждого садовода. Особенно это актуально, если участок имеет сложную глинистую почву. В таких условиях традиционные деревянные грядки могут быстро утрати...

Читать далее »

23.07.2026 Химический портал himsite.ru

ФЗ-116 о промышленной безопасности: что важно знать владельцу ОПО

Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» — это базовый документ, который определяет правила игры для всех, кто эксплуатирует потенциально опасное прои...

Читать далее »

15.07.2026 Лаборатория нефти и нефтепродуктов ИНХП

Как выбрать лабораторию для анализа нефтепродуктов: 5 критериев, которые спасут ваш бизнес

Как выбрать лабораторию для анализа нефтепродуктов: 5 критериев, которые спасут ваш бизнес Качество топлива, масел и сырья — это не просто цифры в протоколе. Это репутация, безопаснос...

Читать далее »

08.07.2026 Химический портал himsite.ru

Как избежать коррозии при очистке судовых поверхностей: подбор безопасной химии и рабочие регламенты

Коррозия — одна из самых серьезных проблем, с которыми сталкиваются владельцы судов и морских судов. Она не только ухудшает внешний вид металлических поверхностей, но и может значительно сократить сро...

Читать далее »

19.06.2026 Химический портал himsite.ru

Сельское хозяйство: транспортировка кормов и готовой продукции

Сельское хозяйство является одной из важнейших отраслей экономики, обеспечивающей продовольственную безопасность и развитие регионов. Однако эффективное функционирование этой сферы невозможно без прав...

Читать далее »

Copyright © 2009-2026 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь