- Лангмюр-Блоджетт
технологиясының негізі
неде және ол арқылы қандай типтегі пленкалар алынады?
Бұл технология суда жүзетін
молекулалық моноқабатты
(Лангмюр қабатын)
қатты субстратқа
қабат-қабаттап көшіру
арқылы жұқа
пленка (ультражұқа пленка) алуға негізделген. Бұл әдіспен құрылымы басқарылатын,
біртекті және реттелген молекулалық пленкалар алынады.
- Амфифильді
молекулалар Лангмюр-Блоджетт
пленкаларында қандай
рөл атқарады
және олардың
құрылымы қандай?
Амфифильді молекулалар
– гидрофильді (суды сүйетін)
және гидрофобты
(суды тебетін) бөліктерден
тұрады. Олар су бетінде өздігінен моноқабат түзеді:
гидрофобты бөлігі
ауаға, ал гидрофильді
бөлігі суға
бағытталады. Бұл
құрылым тұрақты
Лангмюр пленкасын түзуде маңызды рөл атқарады.
- Изотермалық
қысу кезінде Лангмюр-Блоджетт пленкасы қандай күй өзгерістерінен өтеді
және бұл өзгерістер неге маңызды?
Қысу кезінде
пленка келесі күйлерден
өтеді: газ тәрізді,
сұйық, тығыз
сұйық және
қатты фаза. Бұл
фазалық ауысулар
молекулалар тығыздығы
мен өзара әрекеттесуін
зерттеуге мүмкіндік
береді және алынатын пленканың құрылымдық қасиеттерін
анықтайды.
- Лангмюр-Блоджетт
қабаттарын қатты
субстратқа көшірудің
қандай түрлері
бар және олардың
бір-бірінен айырмашылығы
неде?
Негізгі көшіру тәсілдері: вертикалды
(көтеріп-немесе-батырып көшіру) және горизонталды (Лэнгмюр–Шефер әдісі). Айырмашылығы
– вертикалды әдісте
субстрат суға тік
батырылып/шығарылып,
ал горизонталдыда субстрат Лангмюр
қабатымен жанасып
көлденеңінен пленканы
алады.
- Нанокомпозиттердің
өздігінен құрастырылу
процесі қалай жүзеге асады және бұл қандай принципке негізделген?
Бұл процесс молекулалардың
өзара тартымды және тебуші әрекеттерінің арқасында
термодинамикалық тұрғыдан
тиімді, ретті құрылым түзуге
негізделген. Принцип: минималды
энергия және максималды
тұрақтылық күйіне
жету.
- Мицелла, везикула және кері мицелланың құрылымдарын
салыстырыңыз. Олардың
әрқайсысы қандай
ортада түзіледі және қайда қолданылады?
- Мицелла – гидрофобты өзек пен гидрофильді қабықтан
тұрады; суда түзіледі.
- Кері
мицелла – гидрофильді өзек пен гидрофобты қабық; органикалық
еріткіштерде түзіледі.
- Везикула – қосқабатты сфералық
құрылым, ішінде
су; суда түзіледі.
Қолданылуы: дәрі
жеткізу, нанотехнология, косметика,
биомедицина.
- Микроэмульсиялар
мен эмульсиялардың физика-химиялық айырмашылықтары
қандай?
- Микроэмульсия
– термодинамикалық тұрақты,
мөлдір, наномөлшерлі
бөлшектерден тұрады.
- Эмульсия – термодинамикалық тұрақсыз,
бөлшек өлшемі
үлкенірек, көбінесе
лайса.
Микроэмульсиялар өздігінен
түзіледі, ал эмульсиялар
механикалық араластыруды
талап етеді.
- Темекі
мозаикалық вирусының
өздігінен жиналу
механизмі неліктен өзін-өзі ұйымдастырудың
классикалық мысалы
ретінде қарастырылады?
Себебі оның ақуыз субъединицалары
РНҚ-мен өзара әрекеттесу
арқылы ешқандай
сыртқы энергиясыз
дұрыс геометриямен
өздігінен капсид
түзейді. Бұл
– молекулалық өзара
үйлесімділік пен ақпарат
негізіндегі өзін-өзі
құрастырудың үлгісі.
- Сүттегі
казеин мицеллаларының наноқұрылымы
қалай түзіледі
және бұл құрылымның тұрақтылығына
не әсер етеді?
Казеин мицеллалары – кальций фосфатымен
байланысқан казеин ақуыздарының
наноқұрылымы. Тұрақтылыққа
pH, температура, кальций концентрациясы
және к-тасымалдаушы
протеиндердің болуы
әсер етеді.
- Синергетикалық
принцип бойынша күрделі
наноқұрылымдардың пайда болуы қалай түсіндіріледі?
Мысал келтіріңіз.
Бұл принципке сәйкес, жүйенің
кіші компоненттері бірлесе әрекет етіп, тұтастай жаңа қасиеттерге
ие құрылым
түзе алады. Мысал:
коллоидтық бөлшектер
мен полимерлерден өздігінен
құралатын нанокапсулалар
– дәрілік препараттарды
дәл тасымалдауға
мүмкіндік береді.