登陆注册
15528000000008

第8章 液晶、双亲分子和生物膜

软物质所体现的弱作用强变化的特性,与其组成的分子有关。用作液晶显示器工作介质的丝状相(曾译作向列相)液晶分子,是一类长形有机分子,它由一个硬性中间部分与两个分别处于端部的柔性碳氢链组成。如果某种分子全由中间硬性部分组成,就无法成为液晶,因为这种物质在常温下将会形成十分坚固的固态晶体,而不会成为液体。因此,液晶分子两端的弹性长链是克服分子范德华力必不可少的缓冲器。用热纳的话说,这是万中选一的分子。分子的中间硬性部分使液晶体现晶体的各向异性。如光的各向导性、介电的各向导性。把软硬截然不同的部分融入一个分子之中,是软物质具有对弱力作用产生强烈变化物理原因。

把这种分子按螺旋方式排列在几微米厚的玻璃盒中,然后用几伏的低电压就可以控制和改变盒内液晶分子的排列(当然也改变其光学性质),这就是“扭曲丝状相液晶显示器”的基本工作原理。这种显示器消耗的能量微乎其微,这是软物质对当前信息时代的巨大贡献。如果没有这种极为节能的显示屏,手将电话、笔记本电脑、移动式电脑终端以及车载卫星定位器便不可能存在。信息时代是硬物质(硅半导体)与软物质(液晶)巧妙结合的时代。热纳把提出扭曲液晶显示原理的德国物理学:家黑尔弗里希(W.Helfrich)称为“当代伟大的科学家”。

热纳在其诺贝尔获奖演说中就表扬过黑尔弗里希,在那里不是指黑氏在液晶显示方面的贡献,而是指其对生物膜、红细胞形状研究所作的贡献。液晶的奇妙,得益于其分子融有软硬截然不同的性质。组成生物膜的脂质分子与组成洗洁精、肥皂的界面活性剂分子也体现着物质的组成分子之特征——很灵巧地在两个极端物理性质之间“游走”。

这类分子是“性格分裂”的,它的一端是羧基,具有强烈的亲水性,称之为极性端。极性端以外是流水的脂肪链结构,通常由10~20个碳氢基团组成,流水意味着亲油,因此这类分子统称为双亲分子。当双亲分子溶于水中,借助“双亲性质”,它们可以形成浮在水面的单层膜:亲水端快乐地浸在水里,疏水的脂肪链则把自己晾在水面上的空气中,就如同南极浮冰上的企鹅。在水中,双亲分子则形成双层膜:疏水脂肪链很乐意和有同样倾向的伙伴靠在一起,躲在中间;而极性端则向外形成亲水界面,舒适地泡在水中。双层膜和水分子层平行交错垒在一起就形成肥皂泡。双层膜弯曲起来,可以形成一个池。人体细胞正是以这种方式围成的,所以脂双层膜是生物膜的大致结构。当然实际的细胞膜还穿插有蛋白质和糖分子。

同类推荐
  • 新课标英语学习资源库-沙丘的故事

    新课标英语学习资源库-沙丘的故事

    课标是常新的,经典却是永恒的,走进经典的选择,学习兴趣的提高离你只有一步之遥。本套丛书包括奥林匹斯山众神、白雪公主、百万英镑、包打听、财神与爱神、打火匣、带家具出租的房子、公主与美洲狮、好孩子的故事、荷马墓上的一朵玫瑰、黄缘奇遇、灰姑娘、井边的牧鹅女、警察与赞美诗、两个勇敢的伊洛特人、母亲的故事、牧羊女和扫烟囱的人、女巫的面包、青蛙王子、三万元遗产、沙丘的故事、忒修斯历险记、特洛伊战争、天国花园、小爱达的花、小红帽、幸福的家庭、雪人、一本不说话的书、勇敢的小裁缝。
  • 新课标英语学习资源库-白雪公主

    新课标英语学习资源库-白雪公主

    课标是常新的,经典却是永恒的,走进经典的选择,学习兴趣的提高离你只有一步之遥。本套丛书包括奥林匹斯山众神、白雪公主、百万英镑、包打听、财神与爱神、打火匣、带家具出租的房子、公主与美洲狮、好孩子的故事、荷马墓上的一朵玫瑰、黄缘奇遇、灰姑娘、井边的牧鹅女、警察与赞美诗、两个勇敢的伊洛特人、母亲的故事、牧羊女和扫烟囱的人、女巫的面包、青蛙王子、三万元遗产、沙丘的故事、忒修斯历险记、特洛伊战争、天国花园、小爱达的花、小红帽、幸福的家庭、雪人、一本不说话的书、勇敢的小裁缝。
  • 指导学生身心健康发展故事集—少年壮志不言愁

    指导学生身心健康发展故事集—少年壮志不言愁

    学生时代,是一个充满理想的季节,也是人体发育的转折关键期,这一时期,如何正确认识和对待自己的生理变化,怎样面对生活和生理的各种烦恼,是决定青少年身心是否健康的关键。
  • 语文新课标课外必读第五辑——中国古代寓言

    语文新课标课外必读第五辑——中国古代寓言

    本书所收我国古代寓言,按照思想内容,可以概括成三类。第一类是以生动活泼的比喻讲出深刻的哲理;第二类是具有“劝善惩恶”性质的;第三类是具有讽刺性的。本书所收我国古代寓言,按照思想内容,可以概括成三类。第一类是以生动活泼的比喻讲出深刻的哲理;第二类是具有“劝善惩恶”性质的;第三类是具有讽刺性的。
  • 世界经典太空海岛科幻故事

    世界经典太空海岛科幻故事

    本书为教学课外辅助读物。补充学生课外知识,选取一些中外经典名著供青少年课外阅读。本册选取世界经典科幻故事作为经典主题。
热门推荐
  • 圣斗士之炎皇

    圣斗士之炎皇

    当一名杀手携带着上古神决穿越到圣斗士的世界的时候,是隐藏自己,安安稳稳的过日子,还是走上一条不断变强,挑战诸神的道路!
  • 我就是小七

    我就是小七

    正邪大战她被推到风口浪尖,留下一个“救世女王”的华丽美名——能看不能吃!百年后重塑人形,她的灵力又被正邪两边惦记上了!这年头挂名公主咋就这么多磨难?小七歪头思缜,她只想谈谈心恋恋爱过过小日子,那些个鸟人咋连人权都不懂?某美男忙凑过来,“老婆啊,这灵药是煲汤还是煮粥?”
  • 绝品女修

    绝品女修

    冰山能不能融化?不知道,反正那个冰块没化过。他是人?还是妖?左看右看,上看下看......我倒!竟然是半人半妖?这半人半妖的家伙,我跟你很熟吗?很熟吗?干嘛老要跟着我???只是...为啥他离自己越近,自己心跳就越快?这是什么征兆?这人还要不要脸了,要不要脸?怎么能见了美女就上前吃人家豆腐?关键是那些美女还那么享受???且看穿越又遇冰山,又遇半妖,又遇无下限男的励志女如何走出属于自己的修真路。PS:书友群在作者信息,请大家查看!谢谢!
  • 九月的天空下了雨

    九月的天空下了雨

    颜玖玥幼年失怙,与爷爷相依为命。卓然被疾病缠身,休养在家。那一年,她六岁,他九岁。他们相识于人生最初的寂寞时光里,她明眸清澈,他干净如画。一场意外,让年幼的玖玥失去光明,同时也失去了最亲爱的爷爷。从此命运对她关闭了彩色的窗。年轻的姨妈将她接走,在陌生的城市开始全新的生活。如果知道转身即是漫长的离别,那一日她一定会等他回来。再相遇已是十年后。颜玥的世界依旧没有光明,而卓然却成长为白衣翩翩的英俊少年。他是她人生最美好的牵挂与惦念,依赖与爱恋;她是他深埋心底的愧疚与自责,牺牲与偿还。当玖玥恢复光明,卓然悄然远走,那些尘封的往事一一揭露。背上行囊,她勇敢踏上飞往未来的客机。
  • 步步惊华:盛宠鬼王妃

    步步惊华:盛宠鬼王妃

    人有三魂七魄,七魄尽,三魂离,便成阴人。21世纪,阴阳师赵明月执行任务时遭暗杀,重生楚国。楚王第九子,天生阴体,招邪祟,绝世容颜,病于床久而不起。“你不怕吗?”他气若悬丝。“不怕。”身为阴阳道第二十九代传人,斩妖除邪乃为天职,怎能畏惧五阴之体?万魔共伏!急急如律令!然而,却不曾料想……裂开的鬼王面具下,唇角微勾,漾出好看的弧度,道,“明月。”【情节虚构,请勿模仿】
  • 想逃,我同意了么

    想逃,我同意了么

    她,从小被父母抛弃,被一位行走江湖的女人所收养,她起小就喊她为姥姥。当然,也是她的师傅,从小教她练习武功,一是为了防身,二就是为了将来有一天自己死后有人可以继承自己的一切。十八年了,姥姥把她培养成为了一名数一数二的杀手,但她只知道姥姥是一位行走江湖之人,她自小跟随姥姥行走江湖,行侠仗义,也完成了许多姥姥交给自己的任务,但至今仍不知道姥姥的真实身份。。。。。。。
  • 龙剑情殇之赤月奇缘

    龙剑情殇之赤月奇缘

    他是末代皇朝的最后一个皇子,身后背负的是整个国家的命运。她是他兵败落难之后,逃逸在荒芜森林里遇到的一个神秘女子。嘉文身负重伤被希瓦娜所救,然而在嘉文初次苏醒过来的时候,他们沉醉在各自的眼神中,在那一刻他们相爱了。但作为德玛西亚皇子的嘉文会把这份爱显示出来吗?他终将面临的是与诺克萨斯之间的战争,还有接受上古十大神器的挑战。他亲身面临的是:敌国逆袭,神器失终,流离失所,荒芜历险,古墓探险,爱人身份...上古神器:东皇钟、轩辕剑、盘古斧、炼妖壶、昊天塔、伏羲琴、神农鼎、崆峒印、昆仑镜、女娲石。
  • 杀手狂妃太子你混蛋

    杀手狂妃太子你混蛋

    “老天爷,本宝宝可以第一杀手”。老天“你确定……”白露依:“好吧,我将来会是的”。老天:“你还是好好呆这吧”。数载后:“皇上,皇后她把玉贵人打了”。“哦,那伤着没”。“玉贵人她……”。“朕问你露依的手疼不疼,若里疼了叫她拿棒子,别用手”。【1V1,宠文x1】
  • 冥潇物语

    冥潇物语

    冥潇----一个神秘而又古老的家族,那里蕴藏着人们所不得而知的秘密。那个雪夜,冥潇的大门缓缓敞开,迎接着富有灵性,有着非人能力的新成员。“少女啊!来到冥潇吧!”苍老的声音响起,一个又一个富有灵性的人类进入了冥潇。“用你的能力来完成那些人类的委托吧!”黑夜如纱,残月下的一抹光,如影随行。
  • 偏偏娇纵

    偏偏娇纵

    娇纵成性的公主远嫁和亲,陆晋奉命送嫁,初次见面相互厌弃。没想公主没嫁成,京城已大乱,小公主便成了将军甜蜜的累赘。一个不小心,她便陪着他走完帝王霸业。