Молекулярная весна
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2007 г. ) |
Молекулярная пружина — это устройство или часть биологической системы, основанная на молекулярной механике и связанная с молекулярной вибрацией .
Любую молекулу можно деформировать несколькими способами – длиной связи АА, углом ААА, торсионным углом АААА.Деформированные молекулы накапливают энергию, которая может высвободиться и вызвать механическую работу , когда молекулы возвращаются в свою оптимальную геометрическую конформацию .
Термин «молекулярная струна» обычно используется в нанонауке и молекулярной биологии, однако теоретически можно рассматривать и макроскопические молекулярные пружины, если они производятся. Такое устройство, состоящее, например, из упорядоченных полимерных волокон со сверхвысокой молекулярной массой ( гелицен , полиацетилен ), может хранить необычайное (0,1-10 МДж/кг по сравнению с 0,0003 МДж/кг заводной пружины) количество энергии, которое можно хранить и высвобождать почти мгновенно, с высокой эффективностью преобразования энергии . Количество энергии, сохраняемой в молекулярной пружине, ограничено величиной деформации, которую молекула может выдержать, пока не претерпит химическое изменение . Однако изготовление такого макроскопического устройства недоступно для современных технологий из-за трудностей синтеза и молекулярного расположения таких длинных полимерных молекул. Кроме того, сила, необходимая для того, чтобы вытянуть молекулярную струну до максимальной длины, может быть непрактично высокой — сравнимой с прочностью на разрыв конкретной молекулы полимера (~ 100 ГПа для некоторых углеродных соединений).