Размешайте черту соли вместе с правильным полимером в стекле раствора и добавьте воду. Как волшебство, молекулы соберут себя в странную новую структуру – крошечные массы концентрических, полых колец, как баррели, полностью заполненные обручами – как группа отчетов физиков в Physical Review Letters 22 декабря 1997. Структуры, менее, чем 1000-е из одного миллиметра длиной, могли бы однажды использоваться, чтобы поставить наркотики в выпущенных временем дозах или построить миниатюрные электронные устройства.При правильных условиях полимеры (длинные молекулярные цепочки) «самособерутся» в тщательно продуманные структуры, такие как шары и пруты.
Электростатический толчок и напряжение между молекулами ведут самосборку, и заключительная форма зависит от соревнования между устойчивостью полимеров изгибу и их отвращением к наличию острого края или конца, говорит Ади Айзенберг, университетский химик Макгилла, работавший над проектом. При определенных обстоятельствах, например, лист полимеров будет виться для формирования полой сферы, не имеющей никаких краев.Айзенберг и коллеги намереваются уговаривать полимер полистирола, связанного с полиакриловой кислотой в новые формы путем растворения его в воде и добавления соли. Соленые ионы ослабляют электростатическое отвращение между молекулами полимера, уменьшающее их сопротивление изгибу, говорит Айзенберг.
Исследователи не ожидали формировать обручи, как бы то ни было. «В течение многих месяцев мы не знали то, что мы сделали», Айзенберг вспоминает, но путем создания серии изображений электронного микроскопа под различными углами, они обнаружили круглую структуру частиц. Айзенберг теперь говорит, что обручи, некоторые из которых составляют меньше чем 100 миллимикронов в диаметре, являются логической структурой для подобных цепочке молекул для формирования, потому что как сферы, у них нет краев. Полимер сначала склеивается для формирования глыб, тогда форма обручей внутри.
Обручи, «конечно, интересны», говорит Роберт Лангер, инженер-химик в Массачусетском технологическом институте. Лангер, сделавший новаторскую работу на выпущенных временем наркотиках, говорит, что обручи могли в принципе быть заполнены медициной, которая будет медленно выпускаться, поскольку кислота желудочного сока постепенно растворяет один слой обручей за другим, как российская открываемая кукла.
Но для этого для работы он говорит, обручи должны были бы, вероятно, быть сделаны из различного материала. «Это было бы большим», говорит Лангер, «если они могли бы показать, что это было возможно с другими полимерами».