Kálmán Erika

A delhi vasoszloptól a molekuláris építészetig - a kémia új perspektívája

19. ábra

Animáció: Lipid membránok kialakulásának szimulációja

Az önszerveződés jelensége látszólag ellentmond a termodinamika második főtételének, mely szerint zárt rendszerek entrópiája - rendezetlenségének mértéke - a változások során mindig növekszik. De valójában az önszerveződés és a második törvény nincs ellentmondásban egymással. Egy rendszernek lehetősége van rendezettségét növelni, vagyis entrópiáját csökkenteni, környezetébe történő entrópiaátadással. Nyílt rendszerekben az önszerveződés motorjaként szolgáló rendszeren átfolyó anyag- és energiaáram teszi lehetővé ez entrópia átadását a környezetnek. Úgy tűnhetne, hogy a zárt rendszerek entrópiájukat csak növelhetik, bennük az önszerveződés jelensége nem léphet fel. Valójában zárt rendszerekben is növekedhet a mikroszkopikus rendezettség, miközben makroszkopikus rendezettségük rovására növekszik az entrópiájuk. Természetesen makroszkopikus rendezetlenségük ilyen esetben jóval nagyobb mértékben fog növekedni, mint mikroszkopikus rendezettségük. A biológiai önszerveződés számos esetben ilyen.

Az eddig elmondottakból kitűnik, hogy mára számos megoldást és számos építőelemet megismertünk a természetes molekuláris építkezés technológiájából, sőt magunk is elő tudtunk állítani jó néhányat közülük. Az ismeretek birtokában az elmúlt évtizedben kialakult a racionális molekuláris építészet tudománya, és megkezdődött az építkezés. Vizsgáljuk meg, mi szükséges egy építmény tervezett építéséhez!