Из двуликих частиц создана самоорганизующаяся и динамическая система

Ранее такие частицы, как коллоиды, уже применялись для самосборки таких структур, как нанотрубки, однако в динамических, или неравновесных системах, такие процессы еще не удавалось организовать. Сам термин «синхронизация» до настоящего времени был простой математической абстракцией.

Структуру, напоминающую микротрубки в живых организмах, впервые создали ученые из американских Северо-Западного и Иллинойского университетов. Для этого исследователями были задействованы осцилляции супендированных силикагелевых частиц в жидкости, покрытых вдобавок ко всему никелем (только с одного бока).

Ученые дошли до динамической самосборки не сразу. Сначала они разработали магнитные и янусоподобные частицы. Для этого одна из сторон каждой сферической силикагелевой частицы была покрыта тонкой пленкой из материала, который являлся чувствительным к магнитному полю вещества никель. Так ученые получили «двуликие» частицы, где одна из сторон была обычной, а другая — магнитной. После этого частицы были супендированы в деионизированной воде, а затем внесены в магнитное и прецессирующее поле. В последнем частицы начали вращаться, как гироскопы, а приближаясь — взаимодействовать друг с другом. В итоге произошла самоорганизация в микротрубчатые и стабильные структуры.