40
мещаются и взаимодействуют самостоятельно, а законы, опи-
сывающие поведение сложных молекулярных систем уже
достаточно хорошо известны ученым.
Увлекательная перспектива описана в статье
(Whitesides,1995):
«В 21 веке, основываясь на явлениях «молекулярной са-
мосборки», ученые предложат новую стратегию промыш-
ленного производства материалов, которые по сути будут
делать себя сами. В процессах самосборки люди не
принима-
ют активного участия, в них атомы, молекулы, агрегаты
молекул и другие компоненты самостоятельно организуют
себя в упорядоченные, необходимым образом функционирую-
щие объекты без вмешательства человека […] Люди плани-
руют процесс и они запускают его, но после этого он само-
стоятельно развивается по намеченному плану, либо по на-
правлению к энергетически
стабильному состоянию, либо к
некоторой системе, форма и функции которой были заранее
запрограммированы подбором ее частей».
Ярким примером того, что ученые уверенно овладевают
искусством нанотехнологий самоогранизации, является не-
давно осуществленная самосборка «молекулярных колец Бор-
ромео». Кольца Борромео – с древности известная магическая
фигура (рисунок 3.1, слева); в математике она является клас-
сическим
топологическим объектом из трех кругов, объеди-
ненных в соединение Брунниана (Мантуров, 2001; Livingston,
1993).
Создание молекулярного агрегата, имеющего форму ко-
лец Борромео, представляет особую сложность, поскольку да-
же временное размыкание любого из трех колец мгновенно
разрушает всю структуру. Однако, несмотря на все препятст-
вия, процесс самосборки молекулярных колец Борромео был
осуществлен несколько лет
назад (Chichak et al., 2004). Ис-
ходными молекулярными «деталями» были шесть молекул
тридентантного лиганда (2,6-diformylpyridine) шесть молекул
бидентантного лиганда диамина и шесть ионов переходного
металла Zn2+ (рисунок 3.1, справа). Прямая реакция лиган-