самоорганизация иначе самосборка (англ. self-organization) — самопроизвольное образование упорядоченных пространственных или временных структур в условиях непрерывных потоков энергии и вещества в сильно неравновесных открытых системах.

Описание

В ряде случаев под самоорганизацией понимают любой процесс, приводящий к возникновению любого упорядочения в системе. В случае интенсивного притока энергии извне оказывается возможным самопроизвольное образование организованных диссипативных структур, являющихся следствием эволюции системы в сильно неравновесных условиях (диссипативная самоорганизация). К числу диссипативных самоорганизованных структур относят пространственно-периодические конвективные системы, системы с хаотическим поведением, некоторые типы динамических фрактальных структур, периодические пространственно-временные структуры (автоколебания и автоволны). Необходимым условием проявления процессов самоорганизации является наличие нескольких (как минимум двух) противонаправленных градиентных полей одной размерности, формирующих минимум энергии как функцию расстояния или времени. Процессы самоорганизации многообразны, их самые известные примеры — кольца Лизеганга, эффект Марангони, реакция Белоусова–Жаботинского, ячейки Бенара (см. рис.). Управление процессами самоорганизации является важнейшей задачей на пути к формированию функциональных наноматериалов с заданными физикохимическими свойствами и разработке наноустройств на их основе (см. также самосборка).

Иллюстрации

а — Ячеистая упорядоченная структура, возникшая в результате действия силы Марангони (силы
а — Ячеистая упорядоченная структура, возникшая в результате действия силы Марангони (силы поверхностного натяжения жидкости, зависящей от концентрации растворенного вещества); б — автоколебания и волны в реакции Белоусова– аботинского, реализуемой в тонком слое геля (желатина); в — ячейки Бенара — возникновение капель жидкости в слое, подогреваемом снизу и охлаждаемом сверху (или наоборот).

Автор

  • Гудилин Евгений Алексеевич

Источники

  1. Самоорганизация // Химическая энциклопедия. Т. 4. — М.: Советская энциклопедия, 1995. С. 291.
  2. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. — М.: Прогресс, 1986. — 432 с.
  3. Альбом течений жидкости и газа // Институт механики МГУ, 2002–2003. —www.imec.msu.ru/content/nio/VanDaik/vd_5.html (дата обращения: 31.07.2010).

Напишите нам