化学脉冲模拟逼真的变色的系统

一个化学混合物脉冲紫色和粉色几个小时可能是一个一步栩栩如生的系统能够应对周围环境。托马斯。何曼思法国斯特拉斯堡大学的,和他的团队使用分子“燃料”来驱动一个变色苝二酰亚胺(PDI)导数成稳步减少振荡。当你找到正确的平衡系统想要组装和添加燃料,分解组装,然后你可以找到这个窗口,振荡发生,“何曼思解释道。

何曼思灵感来源于微管蛋白结构,迅速形成和分散细胞形状和帮助给他们传输其他材料。装配的速度与蛋白质结合强烈,也使微管非常坚固。“他们比钢,但微管在细胞生长在30秒/微米长,“何曼思说。新振荡反应一步类似的功能,因为他们也迅速改变状态。

斯特拉斯堡小组发现PDI导数聚合于2016年在水中。成核阶段,是相对缓慢的之后,它伸长生长非常迅速,“何曼思解释道。指数,非线性增长的首要因素你需要找到一个振荡器,何曼思说。“我的直觉踢在屏幕,你需要一个会发生振荡的参数空间。”

从大气中的氧气氧化参数空间出现PDI无电荷的形式。在卸货状态的分子是粉红色和真的想自组装,“何曼思解释道。堆成纳米纤维,进而组织成micrometre-sized胶体。相比之下连二硫酸盐钠,Na₂年代₂O₄,减少了PDI成紫色的二阶阴离子拆卸。

力量的模型

化学家着手优化PDI的浓度,同时的速度连二硫酸盐燃料流和拆卸。只花了我们两周的时间来找到第一振荡的何曼思说。的色彩脉冲出现总是最明显可见,但大约10小时后他们只能检测到一个相机。何曼思和他的同事目前不确定原因,除了数学解释,他觉得不满意。

除了调查衰减的脉冲强度,研究人员正在试图生产长,持续的高强度材料的纤维类似于微管。但有趣的是,一个系统状态变化如此之快是一个一步一个栩栩如生的系统,何曼思补充道。这样的反应物质可能试图收回从火焰本身,例如,而不是燃烧可能会像一个无生命的材料。

谢尔盖Semonov来自以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的,说这些结果开始合并的超分子自组装和振荡模式的新兴非线性化学动力学的。微管的优势在于它的动态响应能力,他补充道,何曼思的团队现在有了第一步在设计合成高分子结构的,有类似的表现。然而Semonov补充说,很多工作仍然需要得到一定程度的控制与生物系统”,包括预测数值模型,使有效的设计。

安妮特•泰勒谢菲尔德大学的同意,有“仍在很大程度上被理解有关机制操作这里的。”工作的新颖性在于组装过程本身是振荡的推动力,”她说。因此,该研究对自组装提供了有价值的信息,这可能是重要的在许多不同的系统中,泰勒认为,包括生物的。利用内部机制控制纤维长度或大分子组装大小可能是一个有吸引力的应用程序的工作进一步的,”她补充道。