Частицы в системах, как образуемые самосборными сферами с ДНК на поверхности, обычно самостоятельно ищут свое место относительно друг друга, пока не достигнут самого низкого энергетического уровня. Необычная особенность системы исследователей в том, что тысячи конечных конфигураций — большинство из них имело определенные дефекты — были столь же энергетически выгодным, как и идеальные конфигурации, образованные в эксперименте.

«Это как в комнате с тысячью дверей, — говорит Джон Крокер из Отделения химической и бимолекулярной инженерии в Школе инженерии и прикладной науки Университета Пенсильвании. — Каждые двери приведут вас к другой структуре, и лишь одна из них будет иметь узор сплава меди и золота, который мы получили. Если не обращать внимания на гидродинамику, то модель нас подвела бы с равными шансами к любой из этих дверей».

Прорыв у исследователей состоялся тогда, когда они поняли, что хотя эффекты гидродинамики не делают какую-то конфигурацию более энергетически выгодной по сравнению с другой, отличаются те способы, по которым частицам приходится располагаться друг относительно друга так, чтобы войти в такое состояние. Собственно, частичке легче расположиться определенным способом, если она следует за другой частицей, которая делает такие же движения.

«Это похоже на сопутствующие потоки, — говорит Крокер. — Тот способ, по которому частицы движутся вместе, похож на движение косяка рыб».

«Ваше движение определяет, куда вы попадете, — говорит профессор Талид Синно. — Существует несколько путей, которые имеют гораздо больше сопутствующих потоков, чем другие, и те из них, где таких потоков много, соответствуют конечным конфигурациям, которые мы наблюдали в эксперименте».

Исследователи верят, что данные результаты лягут в основу дальнейшей работы с покрытыми ДНК частицами, однако открытый в их работе принцип может оказаться полезным и для других моделей, где микроскопические частицы находятся в жидкой среде.

«Если явление сопутствующего потока оказалось важным здесь, то может случиться так, что оно важно и в других случаях сборки частиц, — говорит Синно. Речь идет не только об этих частицах, которые связываются между собой с помощью ДНК — скорее о любой системе, где частицы имеют примерно такой же размер. Для того чтобы действительно понять, что именно ты получил, надо включить в модель гидродинамику».

Кстати, до наступления летнего периода осталось совсем немного. Подарите себе и своей семье отпуск мечты – отправьтесь в Египет. Сказочная красота и гостеприимство края заставят запомнить путешествие на всю оставшуюся жизнь!