材料物理学第5.1_1耗散结构.pptVIP

第五章 材料中的非线性现象 §5.1.1 耗散结构理论简介 §5.1.2 混沌 §5.2 材料中的分形 §5.3 相变与临界现象 §5.4 相变动力学逾渗 §5.5 有效媒质理论;§5.1-1 耗散结构简介 ; ;二.自组织现象和耗散结构;?贝纳德（Benard）对流;?蛋白质大分子链由几十种类型的成千万个氨基酸分子按一定的规律排列而成。;?树叶有规则的形状； ;反应物浓度;要将它们用物理学规律统一起来，必须抓住孤立系统与开放系统的区别。;要实现自组织，系统必须开放。; 例如贝纳德实验中，流体系统是个开放系统，;若为正熵流，则系统不会实现自组织。; 例如,贝纳德实验中，?T ? 0 但较小的情形。;而不可能出现自组织现象。;X; 非平衡的不稳定态在一个细小的扰动下，就可以引起系统状态的突变，状态离开（b）线沿着另外两个稳定的分叉（c）,或（c’）发展，这称为分叉现象。;(耗散结构); 例如，假设某时刻在某个平衡态有如图 所示的涨落（涨落总是存在的）：;涨落可以使系统的状态发生突变。;六. 高级分支和混沌状态;最终走向湍流(混沌)。;瞬时状态的不确定性很大，;附录: 自组装;自组装与超分子化学有直接关系。 自组装是在没有人介入的情况下自发完成是组装的高级层次，其构筑单元可以是无机高分子，有机小分子，高分子以及生物大分子。 分子自组装和分子自组织在生物体系中是普遍存在的,并且是形成千姿百态、结构复杂的生命体的基础。;2.分子识别 ;识别：指给体（recepter）对作用物（substrate）选择性结合，并产生某些特定功能的过程。 分子识别与位点识别 发生在分子间的识别过程称分子识别， 发生在实体局部间的识别过程称位点识别。 识别过程需要作用物与受体空间配、力场互补（减少应变能）。可以看成超分子信息处理过程;3.自组装的分类;静态自组装与动态自组装;4.对自组装的认识;人在自组装中的作用，是设计产物、启动过程，过程开始就不需外界作用。 使用自组装是一种自下而上的加工技术。 可在更广范围内选择材料， 制作材料的多样性（单分子层、单分子膜、囊泡、胶束，微管，小棒，低维材料与复合体等） 应用的多种性：微电子、光???子、传感器，生物。