Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

САМООРГАНИЗА́ЦИЯ ПОЛИМЕ́РОВ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 29. Москва, 2015, стр. 298-299

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. Я. Малкин

САМООРГАНИЗА́ЦИЯ ПОЛИМЕ́РОВ, яв­ле­ние са­мо­упо­ря­до­че­ния и/или са­мо­сбор­ки по­ли­мер­ных це­пей в двух- или трёх­мер­ные струк­ту­ры, час­то имею­щие фрак­таль­ное ие­рар­хич. строе­ние и ха­рак­те­ри­зую­щие­ся не­сколь­ки­ми мас­шта­ба­ми длин. С. п. про­ис­хо­дит при взаи­мо­дей­ст­вии с ок­ру­жаю­щей сре­дой. С. п. на­блю­да­ет­ся как в при­род­ных, так и в син­те­тич. по­ли­ме­рах. Про­цес­сы упо­ря­до­че­ния мо­гут про­ис­хо­дить на уров­не оди­ноч­ных це­пей (гло­бу­лы) или на уров­не не­сколь­ких це­пей (ми­цел­лы, ве­зи­ку­лы, фиб­рил­лы). Ре­гу­ляр­ные струк­ту­ры при С. п. об­ра­зу­ют­ся без при­ну­дит. ре­гу­ли­ро­ва­ния вслед­ст­вие мо­ле­ку­ляр­но­го «уз­на­ва­ния», обу­слов­лен­но­го не­ко­ва­лент­ны­ми взаи­мо­дей­ст­вия­ми: элек­тро­ста­тич., гид­ро­фоб­ным, а так­же пу­тём об­ра­зо­ва­ния во­до­род­ных свя­зей. Наи­бо­лее про­стой при­мер С. п. – об­ра­зо­ва­ние кол­ло­ид­ных час­тиц (ми­целл или гло­бул) из ам­фи­филь­ных по­ли­ме­ров. Струк­ту­ра этих час­тиц со­сто­ит из не­рас­тво­ри­мо­го в вы­бран­ном рас­тво­ри­те­ле яд­ра, ок­ру­жён­но­го ста­би­ли­зи­рую­щей обо­лоч­кой ад­сор­би­ро­ван­ных ио­нов и мо­ле­кул рас­тво­ри­те­ля. К С. п. от­но­сят­ся так­же пе­ре­ход в жид­кок­ри­стал­лич. со­стоя­ние при по­вы­ше­нии кон­цен­тра­ции рас­тво­ра, кри­стал­ли­за­ция под влия­ни­ем ме­ха­нич. воз­дей­ст­вий, фор­ми­ро­ва­ние аг­ре­га­тов в блок­со­по­ли­ме­рах и на­но­раз­мер­ных струк­тур ДНК. В жи­вых тка­нях воз­ни­ка­ют та­кие упо­ря­до­чен­ные струк­ту­ры, как разл. двой­ные слои, ве­зи­ку­ляр­ные (пу­зырь­ко­вые) струк­ту­ры ти­па ли­по­сом, со­стоя­щие из од­ной (мо­но­ла­ме­ляр­ные) или мно­гих (муль­ти­ла­ме­ляр­ные) ли­пид­ных би­мо­ле­ку­ляр­ных мем­бран. К С. п. от­но­сят вто­рич­ную струк­ту­ру бел­ков и тре­тич­ную струк­ту­ру бел­ков и РНК. Ре­гу­ляр­ные фор­мы об­ра­зу­ют так­же бо­лее круп­ные мак­ро­мо­ле­ку­ляр­ные струк­ту­ры ти­па ви­ру­сов.

С. п. мо­жет иметь как ки­не­тич. ха­рак­тер, т. е. су­ще­ст­во­вать толь­ко под воз­дей­ст­ви­ем внеш­них фак­то­ров, так и тер­мо­ди­на­ми­че­ски рав­но­вес­ный – ус­той­чи­вость ми­цел­ляр­ной фа­зы при по­сто­ян­ной темп-ре или жид­кок­ри­стал­лич. по­ряд­ка в уме­рен­но кон­цен­трир. рас­тво­рах же­ст­ко­цеп­ных по­ли­ме­ров.

С. п. иг­ра­ет важ­ную роль в био­ло­гич. про­цес­сах, обу­слов­ли­вая ра­бо­то­спо­соб­ность кле­точ­ных мем­бран, а так­же при фор­ми­ро­ва­нии функ­цио­наль­ных («ум­ных» – smart) ма­те­риа­лов, струк­ту­ра и свой­ст­ва ко­то­рых за­ви­сят от из­ме­не­ния внеш­них ус­ло­вий.

Лит.: Ни­ко­лис Г., При­го­жин И. Са­мо­ор­га­ни­за­ция в не­рав­но­вес­ных сис­те­мах. М., 1979; Malkin A. Ya., Se­makov A. V., Kulichikhin V. G. Self-organization in the flow of complex fluids (colloid and polymer systems). Part 1: Experimental evidence // Advances in Colloid and Interface Science. 2010. Vol. 157. № 1–2.

Вернуться к началу