Kunci pada perakitan colloid

Para peneliti dari Amerika Serikat telah mengembangkan mekanisme        

tipe lock-and-key sederhana yang menggerakkan perakitan dengan sendirinya dari partikel colloid. Mereka mengatakan bahwa pekerjaan mereka memberikan suatu pendekatan baru dalam pembuatan mesin yang sangat kecil dengan bagian – bagian yang dapat dipindahkan.
Menurut pimpinan penelitian yaitu Stefano Sacanna dari New York University, skema perakitan tim ini sangatlah sederhana dan ‘hampir memalukan’. Alat ini berpusat pada dua tipe partikel – suatu lesungan ‘lock’ dan lingkaran ‘key’, yang sesuai satu sama lainnya guna membentuk sesuatu yang menyerupai suatu bola fleksibel dan stop kontak gabungan. ‘Ini hanyalah suatu geometri,’ kata Sacanna.

 ‘Interaksi antara beberapa bagian tersebut tergantung pada seberapa bagus kesesuaiannya, dan kemudian semuanya akan dating bersama – sama secara alamiah.’
Bagaimanapun, ada komponen yang lebih penting lagi – suatu polymer yang disebut depletant, dalam hal ini adalah poly(ethylene oxide), yang mempengaruhi jangkauan pendek perhatian antara kedua bagian tersebut. Sebagaimana apa yang dijelaskan Sacanna bahwa timnya memilih  polymer yang sensitive terhadap panas dimana akan mengganti ukuran dalam kaitannya terhadap pergantian udara, memungkinkan mereka mengontrol mekanismenya. Lock dan key ini melekat bersama – sama secara tak beraturan, namun jika suhunya naik, maka mereka akan terpisah. Selanjutnya mekanisme ini tidak hanya fleksibel, namun juga dapat membalik dengan baik juga.
Suatu system yang sederhana berdasarkan mekanisme lock dan key memungkinkan beberapa partikel colloidal dengan bentuk yang saling melengkapi menuju perakitan dengan sendirinya  kedalam kluster komposit dari bentuk berbeda
Kemungkinan bagian yang paling menantang dari proses ini, kata Sacanna, adalah membuat lock – nya. Para peneliti mensintesis dari 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane (TPM), yang mem – polymerisasi guna membentuk kerangka luar yang keras dan berseberangan mengelilingi sekitar  inti yang mengerut. Saat inti mengalami kontraksi, kerangka ini akan melengkung seperti bola sepak yang memiliki lubang angina keluar. Tim Sacanna mengatur dengan baik property mekanikalnya dari kerangka tersebut dengan sedemikian rupa ketimbang menghancurkan semuanya bersama – sama, kerangka tersebut memperoleh suatu lesungan.
‘Saya membaca makalah ini dan berkata, “Ya ampun, ini benar – benar keren”,’ kata Charles Zukoski, seorang ahli colloid pada University of Illinois di Urbana-Champaign. ‘Aspirasi baru – baru ini dari kebanyakan tim adalah formasi sekumpulan yang teratur. Makalah ini menunjukkan suatu mekanisme.’ Dia menambahkan bahwa prinsip penggunaan depletant polymers membuka berbagai kesempatan guna membangun suatu ‘galaxy’ dari struktur baru dan fungsinya berguna.
Batasan yang ada hanyalah imajinasi, menurut Sacanna. Namun untuk sekarang ini, hal yang baru adalah pada pendekatannya dari pada aplikasi dalam kehidupan nyata. ‘Idenya adalah mendesain suatu skema perakitan yang dapat memberikan anda kebebasan dalam mendesain kluster ini  dengan suatu cara yang sederhana,’ katanya. ‘Saya kira seperti aplikasi praktis, anda dapat berpikir mengenai mendesain mesin yang sangat kecil dengan bagian – bagian yang dapat dipindah – pindah atau fleksibel.’
Dikarenakan beberapa komponennya tidak dipegang bersama – sama oleh ikatan kimiawi – hanya dengan tekanan dari depletant polymer – ini juga mungkin untuk menggambarkan pengkombinasian locks dan keys dengan permukaan bahan kimiawi berbeda, tambahnya.
sumber:  http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/berita/kunci-pada-perakitan-colloid-2/