Мембрананың сұйықкристалдан қаттыкристалл күйге өткен кезде, қалыңдықты 3,9 нм болатын гидрофобты қабатты қаншалықта

Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо вычислить отношение поверхностей разных кристаллов мембраны. Пусть площадь поверхности мембраны, образованная суммой молекул жидкого кристалла, равна \(S_1\), а площадь поверхности мембраны, образованная суммой молекул твердого кристалла, равна \(S_2\).

Мы знаем, что толщина гидрофобного слоя мембраны составляет 3,9 нм, а толщина слоя кристалла равна 4,7 нм. Тогда высота слоя жидкого кристалла будет равна \(h_1 = 4,7 - 3,9 = 0,8\) нм.

Далее, воспользуемся формулой для вычисления площади поверхности мембраны для суммы молекул, образующих жидкий кристалл:

\[S_1 = N \cdot d \cdot h_1,\]

где \(N\) - количество молекул жидкого кристалла в сумме, \(d\) - среднее расстояние между молекулами жидкого кристалла.

Аналогично, площадь поверхности мембраны для суммы молекул твердого кристалла будет равна:

\[S_2 = N \cdot d \cdot h_2,\]

где \(h_2\) - высота слоя твердого кристалла.

Теперь мы можем выразить отношение поверхностей кристаллов:

\[\frac{S_2}{S_1} = \frac{N \cdot d \cdot h_2}{N \cdot d \cdot h_1} = \frac{h_2}{h_1}.\]

Подставив значения \(h_1 = 0,8\) нм и \(h_2 = 4,7\) нм, получаем:

\[\frac{S_2}{S_1} = \frac{4,7}{0,8} = 5,875.\]

Таким образом, отношение поверхностей кристаллов равно 5,875. Это означает, что площадь поверхности мембраны, образованная суммой молекул твердого кристалла, примерно в 5,875 раз больше площади поверхности мембраны, образованной суммой молекул жидкого кристалла.

Относительная электрическая проводимость мембраны зависит от отношения площадей поверхностей. Таким образом, относительная электрическая проводимость мембраны будет составлять примерно 5,875.

Пожалуйста, обратите внимание, что в реальной жизни может быть и другие факторы, которые могут влиять на электрическую проводимость мембраны, поэтому результаты данного математического моделирования могут быть примерными.