Лекция, 14 ноября 2013, 19:00

Молекулярные машины: что это такое и как их делать

бесплатно
Описание встречи

Живая природа дает множество впечатляющих примеров макро- и супрамолекулярных структур, способных осуществлять точные операции на атомном уровне. Такие структуры часто называют биологическими «молекулярными машинами» или «наномашинами». Создание искусственных наномашин вызывает очень большой интерес, в частности, в связи с захватывающими перспективами «алгоритмической химии».

С физической точки зрения, «машину» можно определить как устройство, преобразующее тепловую энергию в механическое движение. В макромашине, носитель тепловой энергии и механическая часть — это физически разные системы. Однако в объектах наноразмерного масштаба настоящей «термодинамики» и «механики» уже нет.

Тут правильнее говорить о быстрых и медленных степенях свободы самой молекулярной структуры. Соответственно, наномашину можно определить как структуру, преобразующую возмущение достаточно большого числа быстрых степеней свободы в движение определенных структурных субъединиц вдоль одной-двух медленных степеней свободы. Именно такое понимание, как выяснилось, соответствует биологическим наномашинам.

Могут ли молекулярные структуры, образующиеся в статистически контролируемых условиях, обладать свойствами наномашины? В лекции будет рассказано о том, какими динамическими особенностями обладают биологические наномашины и как была «вычислена» структура «небиологической» наномашины. Оказалось, что такими динамическими характеристиками могут обладать складчатые (фрактальные) полимерные глобулы, возникающие в результате коллапса полимерной цепи при некоторых топологических и/или кинетических ограничениях.

Посетили
Показать Всех
Смотрите также