close
ვლევებიიზიკაიმია

ფიზიკოსები: ერთ-ერთ ძალას, რომელიც სამყაროს აკავშირებს, მისი დაშლაც შეუძლია

ფიზიკოსები სამყაროს შეკავშირება

აღმოჩნდა, რომ იმ ძალას, რომელიც მოლეკულებს ერთმანეთთან აკავშირებს, გამანადგურებელი ზეგავლენის მოხდენაც შეუძლია.

ძალები, რომლებსაც მეცნიერები  ვან-დერ-ვაალის ძალებს უწოდებენ, იმ შემთხვევაში უკუქმედებენ, როცა მოლეკულების ჯგუფები ზეწოლას განიცდიან. ახალი კვლევის თანახმად, ასეთი ცვლილება შესაძლოა რეალურ სამყაროში მაშინ მოხდეს, როცა მოლეკულები თავისუფლად ეჯახებიან ერთმანეთს. ეს არის იდეა, რომელმაც შესაძლოა ზეგავლენა იქონიოს ჩვენს დამოკიდებულებაზე ცილის დაკეცვიდან ნანოტექნოლოგიამდე.

იმ მოდელზე განხორციელებული დაკვირვებით, რომელიც ასახიერებს, თუ როგორ პოლარიზდებიან ნაწილაკების ელექტრონები გარკვეული პირობებში, და შემდეგ ექსპერიმენტის შედეგების შედარებით, მკვლევარებმა აჩვენეს, რომ ვან-დერ-ვაალის ძალები ატომებს ერთმანეთთან აკავშირებს.  თუმცა  აღმოჩნდა, რომ რეალობა ცოტა უფრო რთულია. თუკი ელექტრონებს უარყოფითად დამუხტულ ნაწილაკებად განვიხილავთ, რომლებიც პოზიტიურად დამუხტული ბირთვის გარშემო მოძრაობენ. როცა ისინი გადაადგილდებიან, ისინი ხშირად ატომის გარშემო უფრო მეტ ადგილს იკავებენ.

ამას ელექტრონის დამუხტვის სიმკვრივეს უწოდებენ.

მოლეკულებს, რომლებსაც შეუსაბამო ზომა აქვთ, როგორიცაა წყალი მისი პატარა წყალბადის ატომებითა და ჟანგბადით, შუსაძლოა დაუბალანსებელი ურყევი კონკურენტული ბრძოლა ჰქონდეთ საერთო ელექტრონებთან, რაც მოლეკულების გარშემო ამგვარ დაჯგუფებას იწვევს.

გაითვალისწინეთ, რომ ერთი და იმავე  მუხტის ნაწილაკებს ერთმანეთზე რეპრესიული ეფექტი გააჩნიათ, ელექტრონები, რომლებიც შეჯგუფდებიან, მოლეკულის ამ ნაწილს უფრო უარყოფითად აქცევენ, ამიტომ ისინი სხვა მოლეკულების ზონებისკენ მიემართებიან, რომლებიც უფრო პოზიტიურია.

ამ თავისუფალი შეკავშირების გამო ხდება ის, რომ H2O- ს მოლეკულები უფრო მეტად მიისწრაფიან ერთმანეთთან შესაერთებლად, რაც თხევად ზედაპირს  მაღალი ზედაპირის დაძაბულობას ანიჭებს. ურყევი კონკურენტული ბრძოლის ნაცვლად ერთად შეკრული ელექრტრონები ახლომდებარე ატომის ელექტრონებს უბიძგებენ, რის შედეგადაც სწრაფი კავშირი წარმოიქმნება.

ქიმიური შეკავშირების სხვა ფორმებთან შედარებით, მათ შორის წყალბადის შეკავშირება, ვან დერ ვალის ძალები არ არიან ისეთი ძლიერი და მოლეკულების  ერთმანეთთან შედარებით ახლოს ყოფნას ჭირდებათ.

მჭიდროდ დაკავშირებულმა მოლეკულებმა შესაძლოა თავიანთი ელექტრონის დამუხტვის სიმკვრივე შეცვალონ, რამაც შესაძლოა მოლეკულების ერთმანეთისგან განზიდვა გამოიწვიოს.

ვან-დერ-ვაალის ძალების მოდელების უმრავლესობა დაფუძნებულია მოლეკულების თავისუფალ სივრცში ურთიერთქმედებაზე.  მკვლევარებს სურდათ გაეგოთ, არის თუ არა ელექტრონების იგივე განლაგება უარმყოფელი სხვა პირობების შემთხვევაშიც.

მეცნიერებმა დრუდის ოსილატორიად წოდებული  მოდელი გამოიყენეს, რათა დაეხასიათებინათ მერყევი მუხტის სიმკვრივე შეზღუდულ სივრცეში ნაწილაკების გარშემო. აღმოჩნდა, რომ მოკლე მანძილზე მდებარე მოლეკულებს შორის არსებული გამწევი ძალა შესაძლოა ზოგჯერ შემთხვევით ბიძგებად იქცეს მაშინაც კი, როცა ისინი ერთად შემჭირდოვებული არ არიან.

ვან-დერ-ვაალის ძალები ერთობლივი შემაკავშირებლებია, განსაკუთრებით კი კომპლექსურ ქიმიაში, რომელიც ისეთ მრავალფეროვან მოლეკულებს მოიცავს, როგორიცაა – ჩვენი უჯრედები.

ის, რომ ძალებს ზოჯერ მიწოლა შეუძლიათ, მხოლოდ აკადემიურად საინტერესო არაა. ამან შესაძლოა გავლენა მოახდინოს ახალი მედიკამენტების განვითარებასა და გამტკნარების ტექნოლოგიაზე.

 

წყარო: http://www.sciencealert.com

მასალა მოამზადა:  თამარ ტაბატაძემ

ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი – ,,დოქტრინა”

მასალის გამოყენების პირობები

კომენტარი

Tags : sld
admin2

The author admin2