Molekulární pružina - Molecular spring

ilustrativní příklad závislosti molekulové energie na délce C-C, numerická přesnost není zaručena
ilustrativní příklad závislosti molekulární energie na úhlu C-C-C, numerická přesnost není zaručena
ilustrativní příklad závislosti torzní molekulové energie C-C-C-C, není zaručena numerická přesnost

A Molekulární pružina je zařízení nebo součást biologického systému založené na molekulární mechanika a je spojen s molekulární vibrace.

Libovolná molekula může být deformována několika způsoby - délkou vazby A-A, úhlem A-A-A, torzním úhlem A-A-A-A. Deformovaná molekula uchovává energii, kterou lze uvolnit a způsobit mechanické práce jak se molekula vrací do své optimální geometrie konformace.

Termín molekulární řetězec se obvykle používá v nanovědách a molekulární biologii, ale také teoreticky makroskopické lze uvažovat o molekulárních pružinách, pokud jsou vyráběny. Takové zařízení složené například z uspořádaných polymerních vláken s ultravysokou molekulární hmotou (Helicene, Polyacetylen ) mohl ukládat mimořádné (0,1-10 MJ / kg ve srovnání s 0,0003MJ / kg hodinové pružiny) množství energie, které lze uložit a uvolnit téměř okamžitě, s vysokou účinnost přeměny energie. Množství energie uložené v molekulární pružině je omezeno hodnotou deformace, které molekula vydrží, dokud neprochází chemická změna. Výroba takového makroskopického zařízení je však mimo současnou technologii, kvůli obtížím se syntézou a molekulárním uspořádáním tak dlouhých polymerních molekul. Navíc síla potřebná k natažení molekulární struny na její maximální délku může být neprakticky vysoká - srovnatelná s pevnost v tahu konkrétní molekuly polymeru (~ 100 GPa pro některé sloučeniny uhlíku)

Viz také

Reference