محققان در آزمایشگاه ملی اوک ریج و دانشگاه تنسی به دست نادر نگاهی به عملکرد داخلی از پلیمر self-assembly در یک آب و روغن رابط برای پیشبرد مصالح neuromorphic محاسباتی و زیستی الهام گرفته از فن آوری های.

نتایج منتشر شده در مجله انجمن شیمی آمریکا ارائه بینش های جدید در راه مولکول های بسته و سفارش خود را به “موزون” رابط تک لايه با ضخامت سطوح با ساختار است که می تواند اصلاح شود برای ویژگی های خاص.

“آشنایی با طراحی قوانین شیمی اتفاق می افتد در رابط مایع-مایع در نهایت به اطلاع چگونه ما می توانیم مواد جدید با خواص سفارشی” گفت: بنیامین بی باک از ORNL شیمیایی علوم را بدست آورد.

مطالعه گسترش علاقه به استفاده از مواد نرم به تقلید چربی bilayers — انتخابی غشاء با مهم بیولوژیکی توابع, مانند پردازش سیگنال های سراسر مغز و شبکه عصبی حمل و نقل یون پروتئین ها و مولکول های دیگر در سراسر سلول ها.

نویسندگان قبلا طراحی ایمپلنت غشاء با استفاده از پوشش چربی قطرات آب در نفت و نشان داد پتانسیل خود را به عنوان حسی قطعات neuromorphic یا مغز-مانند کامپیوتر با پردازش اطلاعات در یادگیری و حافظه است.

“از آنجا که چربیها هستند ذاتا شکننده و پوسیدگی ما علاقه مند به توسعه پلیمر مبتنی بر همتایان خود که ارائه ثبات و همچنین می توانید به ما یک طیف وسیعی از ویژگی های” گفت: Pat ذغال سنگ از ORNL مرکز Nanophase مواد, علوم, وزارت نیرو از علوم کاربر تسهیلات.

بدون آگاهی از فاصله شیمی, اما, ایجاد عملکردی bilayers از طبیعی یا مصنوعی مولکول شامل یک رشته خاص از رمز و راز. گونه های شیمیایی تعامل در یک ظرف راه حل ممکن است یا نه ممکن است فرم مشابه غشاء با انتخابی خواص مانند قابلیت ذخیره و یا فیلتر انگیزه های حسی را تشکیل می دهند که nondigital زبان neuromorphic محاسبات.

“قادر به آموزش مولکول برای مقاصد خاص و باز کردن ویژگی های جدید ما نیاز به درک آنچه اتفاق می افتد در سطح مولکولی در طول self-assembly” کالیر گفت.

برای این آزمایش محققان از انتخاب یک استيرن یک نوع پلیمر با ساختار مشابه به چربي طبيعي و با استفاده از سطح سنجی روشهای بررسی مولکولی monolayer — یک طرف از یک bilayer — شکل گرفته بین آب و نفت است.

این ORNL تیم یکی از تنها چند گروه است که جستوجو کرد مایع-مایع رابط کاربری یک منطقه مهم از تحقیقات اما understudied به دلیل چالش های فنی.

“هدف ما این بود که به بررسی چگونگی عدم تقارن در آب و روغن و رابط کاربری باعث می شود گونه ها به منظور جذب متفاوت برای بسته بندی و سفارش به یک طراحی کاربردی” بی باک گفت.

مورد مطالعه استيرن است amphiphilic مولکول معنی بخش هایی از ساختار آن آبگریز هستند در حالی که دیگران در حال آب دوست. زمانی که نمونه های تثبیت شده در روغن در حال معرفی به یک آب راه حل مبتنی بر مولکول های خود جمع آوری در پاسخ به مخلوط جاذبه و دافعه به آب است.

مانند می رود به مانند name oligomers’ کمی شارژ قطبی سر خواهید در آب فاز است که هم قطبی و nonpolar دم می خواهید در فاز نفت است.

“قادر بودن به مشاهده در زمان واقعی چگونه این مولکول ترتیب در متنوع رابط کاربری است که به طور گسترده قابل اجرا بنیادی علمی دستاورد” بی باک گفت.

به عنوان نشان داده شده در انیمیشن شارژ استيرن سر خانه در فاز آب; اما انعطاف پذیر دم کویل در روغن هنگامی که آنها اتاق به فراغت و یا سفت به جای همسایگان به عنوان رابط شلوغ می شود.

“ما کشف کرد که تنظیم یونهای یا ذرات در فاز آب به کمک در شکل گیری به خوبی تعریف رابط با oligomers گرفتن محکم تر حلقه سازه های” بی باک گفت.

بیش از حد چند یون و دم گسترش آزادانه ترک شکاف بیش از حد بسیاری از, و آنها فشار در بالونی از سطح.

“یافته های نقطه به نقطه روش برای تغییر اندازه و شکل monolayers و — در مرحله بعدی — فعال کردن bilayers با نامتقارن طرح درست مانند لیپیدها طبیعی” کالیر گفت. “کار ما به ارمغان می آورد یک گام نزدیک تر به باز کردن قفل های جدید با پتانسیل های در biomaterials.”

خیاطی سطوح در سطح مولکولی برای طراحی مواد جدید باز می شود امکانات نه تنها برای biocomputing اما همچنین به طور گسترده ای برای مواد شیمیایی جداسازی سنجش و تشخیص است.

“رعایت رابط مایع-مایع کمک می کند تا به ما در درک شیمی است که همواره همه از این فن آوری گفت:” بی باک.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de