Эффект Даннинга-Крюгера и все, что мы знали о полимерах, но забыли сказать
Когда мы говорим о полимерах, речь обычно идет о молекулах, размер (или молекулярная масса) которых исчисляются тысячами и миллионами единиц.
Часть 1. структура.
Итак, говоря о полимерах, нам представляется некоторая линейная структура из огромного числа повторяющихся звеньев - мономеров, к некоторым из которых присоединены небольшие цепочки других атомов - боковые группы.
Однако полимеры могут быть не только линейными - иногда длина боковых цепей сравнима с длиной основной цепи. В этом случае мы говорим о разветвленной структуре полимера:
Иногда ответвляющиеся цепи своим «свободным» краем присоединяются к другой длинной молекуле, образуя сшитые структуры.
Если боковых цепей достаточно много, то может получиться, что все цепочки полимеры связаны в одну огромную сеть. Наверняка, на уроке информатики в 9 классе вам показывали схематичное изображение того, как сеть интернет опутывает Землю, связывая воедино ПК на разных континентах - сшитый полимер выглядит примерно так же. По сути мы получаем огромную трехмерную молекулу, некоторые из которых не только можно потрогать, но и поднять удастся с трудом. Я не шучу, такой сшитой «молекулой» является, например, автомобильная шина или шар для боулинга.
Полимеры могут быть звездообразными (когда несколько цепей соединены в едином центре) или древовидными - когда основной цепи в макромолекуле нет вовсе. С первыми мы встречаемся на ежегодном ТО своего автомобиля (звездообразную форму имеют, например, присадки к моторному маслу), а за вторыми - большое будущее в медицине.
Структура полимеров позволяет им иметь те свойства, к которым мы с вами привыкли.
Часть 2. Отличие от «маленьких» молекул
Как вы знаете молекулы полимера находятся в бесконечном движении - они вибрируют, толкаются, совершают поступательные движения. Когда полимер расплавлен, молекулы напоминают тарелку пасты - вы можете достаточно легко подцепить вилкой несколько макаронин, и вытащить их из общей массы. В охлажденном состоянии это скорее всего клубок каната, замотанный старым матросом - чем сильнее тянешь за свободный конец, тем сильнее запутываешь узел. Именно зацепление цепей обеспечивает прочность эластомеров, пластмасс и композитов и является базовым отличием в поведении больших молекул по отношению к маленьким.
Следующий признак, характерный для «больших» молекул, который определяет свойства полимерных материалов - это суммирование межмолекулярных сил.
Все молекулы взаимодействуют друг с другом: притягиваются друг к другу электростатическими силами. Чем полярнее молекула, тем эти силы выше, и молекулы держатся друг за друга сильнее: поэтому полярная вода с молекулярной массой 18- это жидкость, а не полярный метан (Мr=16) - газ.
В молекуле полимера может быть несколько десятков миллионов атомов, поэтому такие взаимодействия многократно усиливаются. Даже в случае неполярных молекул вроде полиэтилена, межмолекулярное взаимодействие настолько высоко, что из него можно сделать паллету для транспортировки пары тонн продукции.
А еще макромолекулы гораздо более медленные. Представьте себя аниматором на празднике - и вот вы во главе «паровозика» подпивших гостей танцуете ламбаду. Чем длиннее паровозик, тем сложнее ему двигаться по заданной траектории, не снося по пути стулья. Чем сложнее заскучавшему гостю выйти из этой безумной веселой цепочки держащихся за руку людей. Этим свойством обусловлена способность растворенного в растворителе полимера значительно повышать вязкость раствора, и то, как полимер ведет себя при нагреве (у вас никогда не будет температуры, при которой твердая гранула на глазах превратится в жидкость, скорее плавление будет выглядеть, как таяние мороженого).
Часть 3. Эпилог.
При чем же тут Даннинг и Крюгер? - спросит внимательный читатель.
И надеюсь, простит мне мое небольшое увлечение исследованиями когнитивных искажений, коим подвержена психика человека , потому что эти уважаемые социологи тут совершенно не при чем и упомянуты в названии для привлечения внимания.
В конце 20 века они выдвинули гипотезу о том, что иногда низкая квалификация в определенной области иногда приводит к избыточной самоуверенности.
Этот тот случай, когда ваша супруга настолько плохо поет, что распевая в душе хиты Шер, перестает осознавать это и чувствует себя практически ее преемницей на большой сцене.
Эффект влияет на нас и приводит к неверным и ошибочным решениям. Вспомнила я о нем потому, что когда я пишу эти статьи, всегда:
А) Благодарю Факультет науки о полимерах университета Южного Мисиссипи, который выпустил невероятный справочник для студентов и обывателей, который лежит в основе этих эпистолярных всплесков
Б) Чувствую себя одной из тех студенток, на которых Даннинг и Крюгер проводили свое исследование, которые думали (делали вид, что думают или возможно, надеялись), что они все знают, а на самом деле не знали ничего :)
Кстати, за публикацию описания эффекта Даннинг и Крюгер получили Шнобелевскую премию, которая, к слову говоря, дается за исследования, которые сначала вызывают улыбку, а потом - заставляют задуматься.