Наноразмерные коробки сами себя упакуют

Как сложить маленькую бумажную коробку, наверное, представляет каждый. А что делать, если речь идет о коробочке наноразмеров, где невозможно пользоваться ни руками, ни каким-либо вспомогательными механизмами? Решение этой проблемы нашли американские ученые из Университета Брауна и Университета Джонса Хопкинса. Они создали самопроизвольно складывающиеся полиэндры высокого порядка.

Больше всего поражает не то, что они способны складываться самостоятельно, а то, с какой точность они образуют трехмерную форму без вмешательства в этот процесс человека. Следует отметить, что не все формы эквивалентны: одни закрываются лучше, а другие вообще не хотят складываться. Самыми лучшими являются самые компактные. Учитывая то, что существует более 43 тыс. методов сложения додекаэдрона, ученые начали с разработки алгоритма для отбора исходников, которые бы легче всего складывались в требуемые 3D-структуры. За эту часть работы отвечал математик Г. Менон из Университете Брауна. Потом тщательно отобранные «плоские исходники» были отправлены Д. Грасиасу в Университет Хопкинса для создания реальных полиэдров.

Самопроизвольное сложение полиэдров происходит за счет создаваемого при нагревании повышенного поверхностного натяжения. Благодаря этой энергии ближайшие края граней притягиваются друг к другу, образуя объемную структуру правильной формы.

Масштабы применения этой разработки ничем не ограничены. Только представьте себе тысячи одинаково сложенных нанокоробочек из биоразлагаемого полимера, несущихся по крови к определенному органу. Добравшись до места назначения, коробочки точно высвобождают содержащееся в них лекарство. И при этом никаких фармокинетики и побочных эффектов – только точно рассчитанная доза, доставленная прямо к проблемному месту. Вот так видится будущее медицинской практики, которое теперь уже не кажется таким уж фантастическим.