4640480910

ŁAD W BEZŁADZIE 59

WPROWADZENIE

Wśród operacji symetrii jest pewne liniowe przyporządkowanie, które daje w efekcie symetrię translacyjną, zwaną też symetrią równoodległych odcinków. Ta symetria wymaga powtórzenia jednostek struktury poprzez cały kryształ i zapewnia takiej supramolekulamej konstrukcji uporządkowanie w dalekim zasięgu (long rangę order — LORO) [1]. Ten rodzaj ładu rozpoznaje się metodami krystalografii rentgenowskiej, a dane krystalograficzne dostarczają istotnych informacji o takich parametrach, jak odległości między atomami i kąty między wiązaniami. Molekuły tworzące ciało stałe krystaliczne uznaje się za układ supramolekulamy, gdyż są one obiektami zorganizowanymi, zespolonymi różnymi rodzajami wiązań chemicznych.

Najprostsza z definicji szkła brzmi następująco: szkło jest ciałem stałym niekrystalicznym. Termin ciało stałe oznacza, że ten materiał wykazuje lepkość powyżej 10¹³ dPa-s, a przymiotnik niekrystaliczny (czyli amorficzny) informuje o braku symetrii translacyjnej w odległości większej niż 2 nm [2]. Sugeruje to, że szkło dziedziczy pewne cechy cieczy, z której powstało. Można je więc uznać za hybrydę dwóch sąsiednich stanów skupienia: stałego i ciekłego.

Szkło jest tym stanem materii, który badany za pomocą promieniowania elektromagnetycznego z zakresu rentgenowskiego wygląda jak materiał silnie zdefektowany. Z tego faktu można wysnuć wniosek, że w szkle istnieje tylko ten jeden rodzaj uporządkowania, znany w ciele stałym krystalicznym, a mianowicie ład w średnim i bliskim zakresie, wokół pewnych atomów związanych w sieci chaotycznej. Ten lokalny ład strukturalny dla mniej uporządkowanych ciał stałych Lehn [1] nazywa porządkiem w ograniczonym zasięgu (timited rangę order — LIRO).

Z kolei żel, następny interesujący nas materiał amorficzny, należy do grupy koloidów sieciowych [3] powstałych z roztworów ciekłych. W żelu sieć amorficznej fazy stałej przenika się z fazą ciekłą lub gazową. Elementy każdej z tych faz mają rozmiary koloidalne [4],

Tworzenie porządku lokalnego wynikające z samoorganizacji (self-organi-zation) w materii jest przedmiotem żywego zainteresowania w chemii supramo-lekularnej. Można zaplanować udział składników molekularnych o takich wymaganych cechach strukturalnych i oddziaływaniach wzajemnych, by utworzyły dobrze zdefiniowane indywidua, zorganizowane w bliskim i średnim zasięgu w materii skondensowanej. Bez wątpienia szkło oraz żele są dobrymi obiektami do badań organizacji lokalnej [1]. Tak więc, wbrew pozorom, zainteresowania badawcze dotyczące takich ciał stałych, jak szkła i ksero-żele nieorganiczne mieszczą się w ramach chemii supramolekulamej, gdyż jej obiektem zainteresowania są także przemiany na drodze do materii zorganizowanej [5]-