캘리포니아 대학교, 버클리 및 Paul Scherrer Institute의 연구원들이 이끄는이 팀은 Calixarenes로 알려진 분자를 연구 하면서이 흥미로운 현상을 발견했습니다. Calixarenes는 용액이 혼합 될 때 다양한 구조로 배열 될 수있는 컵 모양의 분자입니다.
연구자들은 실험 기술과 이론적 모델링의 조합을 사용하여 특정 조건 하에서 Calixarenes가 나노 미터 크기의 물질의 5 개의 별개의 층 또는 "슬라이스"로 자체 조립된다는 것을 발견했습니다. 결과 구조는 파이 조각과 유사하며 각 층은 균일 한 두께 및 곡률을 갖는다.
연구자들은이 자발적인 자기 조립이 Calixarene 분자들 사이의 매력적인 힘과 반발력 사이의 균형에 기인한다고 생각합니다. 분자의 평평한 방향족 고리는 층을 형성하기 위해 묶여 있으며, 분자의 가장자리에서 하전 그룹은 서로 격퇴하여 층 사이의 공간을 만듭니다.
외부 개입없이 복잡한 구조로 자체 조직화하는 분자의 능력은 재료 과학, 나노 기술 및 초분자 화학과 같은 분야에 중대한 영향을 미칩니다. 이러한 자체 조립 프로세스를 지배하는 기본 원칙을 이해하면 기능 재료와 나노 스케일 장치를 설계하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다.
과학적 의미를 넘어서서, 연구원들은 또한 자기 조립 구조의 미적 아름다움에 부딪쳤다. 분자의 균일 한 슬라이스와 같은 배열은 추상 예술이나 위에서 볼 수있는 풍경과 유사한 패턴을 만들었습니다.
이러한 자체 조립 Calixarene 구조의 발견은 나노 스케일에서 수행되는 복잡한 무용 분자에 대한 우리의 지식을 추가하여 우리 주변의 세계를 예기치 않게 매혹적인 방식으로 형성합니다.
