Notizie dell'azienda Un modello tipico di Belousov-Zhabotinsky dei cerchi concentrici, osservato in questo caso ain cristallizzazione ed all'nell'auto-organizzazione controllate a polimero dal carbonato del bario.
Per sopravvivere a, i sistemi biologici devono formare i modelli ed organizzare
stessi. Scienziati al Max Planck Institute per i colloidi e le interfacce dentro
Potsdam, Germania, ora ha combinato l'auto-organizzazione con il modello chimico
formazione. Coppia una reazione chimica d'oscillazione con controllato a polimero
cristallizzazione ed auto-organizzazione in carbonato del bario. In questo modo, hanno provato quella
le reazioni d'oscillazione - come la reazione rinomata di Belousov-Zhabotinsky - possono anche prendere
posto nei sistemi multifasi.
Sulla base di questi risultati, gli scienziati possono spiegare meglio le reazioni chimiche che sono
da equilibrio termodinamico come pure da formazione di modello biologica in natura.
Ancora, questi risultati hanno potuto condurre alla creazione delle superfici con i nuovi generi di
strutture (Angewandte Chemie, il 21 giugno 2006).
Gli scienziati sono particolarmente interessati nelle reazioni chimiche d'oscillazione. Questi accadono quando
i prodotti della reazione periodicamente e cambiano ripetutamente. Il loro comportamento è di importanza
a molti campi di studio - compreso ricerca di caos. Quello è perché questo la reazione
i sistemi provengono sempre complessi e lontano da equilibrio termodinamico. Uno
specialmente l'esempio ben noto è la reazione «di Belousov-Zhabotinsky». In, a
l'indicatore colorato è usato per fare i prodotti della reazione di una reazione redox coppia
visibile. Intraprendono tipicamente il modello dei cerchi concentrici, spargentesi fuori, per
esempio, attraverso una capsula di Petri.
Matematicamente, le reazioni nello spazio d'oscillazione possono essere descritte come «reazione-diffusione
sistemi». Ciò significa che non è appena le reazioni chimiche che influenzino l'importo
di materiale a certo punto nello spazio. La diffusione inoltre svolge un ruolo - lo scambio di
materiale con la zona circostante. In tali simulazioni, otteniamo il concentrico tipico
modello del cerchio di una reazione di Belousov-Zhabotinsky. Nell'immagine qui sopra, è indicato dentro
rosso-viola.
I ricercatori da Potsdam ora hanno provato che queste reazioni d'oscillazione possono
inoltre applichi ai sistemi multifasi e perfino ai processi dell'auto-organizzazione di
nanoparticelle. Che cosa è centrale è quello in un sistema di reazione multifase, è possibile a
formuli un punto autocatalyic o autoinhibiting della reazione. Ciò conduce un'oscillazione
sistema da costruire ed infine un modello da formare.
I ricercatori hanno usato un polimero recentemente sintetizzato per creare il concentrico tipico
circondi il modello, via cristallizzazione controllata del carbonato del bario (vedi l'immagine). Tali
i modelli corrispondono abbastanza bene ai calcoli in una simulazione. I ricercatori anche
potevano formulare un sistema di reazione coppia complesso compreso cristallizzazione,
la complessazione e le reazioni della precipitazione ed identificano la formazione autocatalitica di a
complesso fra bario ed il polimero.
Considerevolmente, le strutture cristalline prolungate che hanno composto il modello circolare sono
stessi creati dalle sovrastrutture delle nanoparticelle, che stesse sono create
dall'auto-organizzazione (vedi l'immagine). In questo modo, i ricercatori di Max Planck hanno indicato per
la prima volta quello la reazione di Belousov-Zhabotinsky non ha luogo appena in a
soluzione, ma anche nei sistemi multifasi e nell'auto-organizzazione di nanoparticella. Ciò
la scoperta è non solo importante da ricercare sulle reazioni lontano da termodinamico
equilibrio. Può anche contribuire a spiegare la formazione di modello biologica. Un esempio di
l'auto-organizzazione biologica è modelli delle coperture della cozza. Sono creati via controllato
la cristallizzazione, appena come i sistemi-modello dei ricercatori a Potsdam ha usato.
Interessante, questi modelli inoltre duplicano matematicamente i sistemi della reazione-diffusione
esattamente.
