Молекулярная пружина

Молекулярная пружина — это устройство или часть биологической системы, основанная на молекулярной механике и связанная с молекулярной вибрацией .

Любая молекула может быть деформирована несколькими способами - длина связи AA, угол AAA, угол кручения AAAA. Деформированные молекулы запасают энергию, которая может высвобождаться и вызывать механическую работу, когда молекулы возвращаются в свою оптимальную геометрическую конформацию .

Термин молекулярная струна обычно используется в нано-науке и молекулярной биологии, однако теоретически также можно рассматривать макроскопические молекулярные пружины, если они изготовлены. Такое устройство, состоящее, например, из организованных полимерных волокон сверхвысокой молекулярной массы ( Helicene , Polyacetylene ), может хранить необычайное (0,1-10 МДж/кг по сравнению с 0,0003 МДж/кг заводной пружины) количество энергии, которое может храниться и высвобождаться практически мгновенно, с высокой эффективностью преобразования энергии . Количество энергии, хранящейся в молекулярной пружине, ограничено величиной деформации, которую молекула может выдержать, пока не подвергнется химическому изменению . Однако изготовление такого макроскопического устройства находится вне досягаемости современных технологий из-за трудностей синтеза и молекулярного расположения таких длинных полимерных молекул. Кроме того, сила, необходимая для вытягивания молекулярной струны до ее максимальной длины, может быть непрактично высокой - сопоставимой с прочностью на разрыв конкретной полимерной молекулы (~100 ГПа для некоторых углеродных соединений)

Смотрите также

Ссылки

Растяжение молекулярных пружин: эластичность нитей титина в поперечно-полосатых мышцах позвоночных, WA Linke, Институт физиологии II, Гейдельбергский университет, Гейдельберг, Германия

Эта статья о нанотехнологиях — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Эта статья по молекулярной физике – заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.