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

31.07.2025 Сейлс Солюшен

Современные методы сварки: ключевые тренды 2025 года

В условиях стремительной цифровизации производства и ужесточения экологических норм сварочные технологии переживают настоящую революцию. Для промышленных предприятий выбор современных методов сварки п...

Читать далее »

30.07.2025 Химический портал himsite.ru

Полимерные материалы в современной промышленности: винипласт и стеклотекстолит

В современном промышленном производстве полимерные материалы занимают особое место, сочетая в себе уникальные физико-химические свойства, долговечность и экономическую эффективность. Среди всего много...

Читать далее »

30.07.2025 Химический портал himsite.ru

Обслуживание и калибровка лабораторных гомогенизаторов: как продлить срок службы оборудования

Лабораторные гомогенизаторы — незаменимое оборудование в исследовательских лабораториях, на молокозаводах, в фармацевтическом и пищевом производстве. Они обеспечивают диспергирование, эмульгирование и...

Читать далее »

17.07.2025 Сейлс Солюшен

Лениногорский машиностроительный завод КС «Механика» — победитель конкурса «Лучшие товары и услуги Республики Татарстан»

Федеральное бюджетное учреждение «ЦСМ Татарстан» объявило результаты ежегодного конкурса «Лучшие товары и услуги Республики Татарстан». ЛМЗ «КС Механика», входящее в группу компаний «СейлсСолюшен», ст...

Читать далее »

27.06.2025 Химический портал himsite.ru

Как проверить качество галита перед закупкой

Промышленная закупка технической соли требует внимательного подхода к качеству продукции. Независимо от того, используется ли сырье в дорожной отрасли, химической промышленности или коммунальных служб...

Читать далее »

Copyright © 2009-2025 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь