Российские химики создали тормоз для наномашин

Российские химики создали тормоз для наномашинУченые из Института физической химии и электрохимии РАН создали структуру, которая может играть роль своеобразного "тормоза" для наномашин, реагируя на изменения кислотно-щелочного баланса. Инструкции по его сборке были опубликованы в New Journal of Chemistry.
"Почему интересно управлять такой молекулярной машиной, меняя кислотность среды? Во-первых, это принцип живой природы. Обратимое образование водородных связей может запускать тот или иной процесс в организме, поэтому возможность создания молекулярных машин и переключателей на их основе очень привлекательна для нас", - заявила Юлия Горбунова из Института физической химии и электрохимии РАН в Москве.Нобелевская премия по химии в 2016 году была присуждена за создание и развитие наномашин - атомных конструкций, похожих по своему устройству и принципам работы на обычные моторы, помпы и другие механические устройства. Например, в 2011 году нобелевский лауреат Бен Феринга создал своеобразный "наномобиль", способный ехать по прямой линии и поворачивать направо и налево, используя в качестве источника энергии иглу электронного микроскопа.Две главные проблемы таких машин заключаются в том, что ученые пока не придумали, как можно заставить подобные наноструктуры двигаться самостоятельно внутри организма или других сред, используя "подручные" источники энергии, и как заставить их путешествовать в нужном направлении. Без решения этих проблем восстание наномашин нам не грозит, так как такие устройства будут оставаться любопытными, но бесполезными нано-игрушками.Как передает пресс-служба РНФ, российские ученые создали еще один критически важный компонент подобных наноавтомобилей - тормоз, мешающий им двигаться при его "включении", экспериментируя с молекулами, которые меняют свою форму и структуру при изменении условий окружающей среды.Химики из Москвы и университета Страсбурга (Франция) обнаружили, что подобным свойством обладает цепочка из двух кольцеобразных органических молекул, которые ученые называют порфиринами. Порфирины - ключевой компонент хлорофилла, гемоглобина и многих ферментов в организме человека. Они также стали одним из самых популярных материалов для создания движущихся компонентов "моторов" наномашин из-за того, что их цепочки могут свободно менять форму и вращаться вдоль молекулярной "оси", соединяющей их одиночные молекулы.
Российские ученые заметили, что подобный молекулярный "шарнир" можно превратить в тормоз, объединив подобную цепочку с особой молекулой-"ручкой", представляющую собой соединение двух молекул серной кислоты и двух бензольных колец.Эта молекула, как объясняют ученые, может формировать достаточно прочные водородные связи с порфиринами, вероятность образования которых зависит от кислотности среды, в которой они находятся. Благодаря этому подобная цепочка может вращаться и двигаться в щелочной и нейтральной среде, а при повышении кислотности возникают водородные связи и тормоз "включается", блокируя движения "шарнира".Что интересно, включение тормоза сопровождается изменением цвета материала, что можно использовать для создания "умных" молекулярных машин, лекарств и других систем, способных реагировать на внешние сигналы. Как отмечает Горбунова, подобным образом можно управлять поведением не только порфиринов, но и других материалов, более интересных для инженеров и разработчиков нанороботов.
http://stfw.ru
Stfw.Ru
Читайте также


Оставить комментарий
Имя:  

Комментарий:

Примечание: При комментировании материала просим соблюдать законы Российской Федерации. Пожалуйста, воздержитесь от оскорблений и токсичного поведения.

Сводка событий

14:10 Китайцы удивили мир ценами на новые смартфоны. 80 тысяч рублей: сколько стоят Huawei Mate 20 и Mate 20 Pro в России


14:10 Yeni afak: Подозреваемый в убийстве саудовского журналиста погиб в ДТП


14:10 Lenovo S5 Pro с четырьмя камерами представлен официально


12:10 Xiaomi Mi Mix 3: видео с демонстрацией функциональных особенностей раздвижной конструкции и первые снимки в темноте на основную камеру смартфона


12:10 CarsDirect: Электромобиль Nissan Leaf E-Plus с батареей на 60 кВтч и запасом хода 360 км будет стоить от $35 тыс. (всего на $5500 дороже базовой версии с батареей на 40 кВтч)


12:10 Инсайдерам доступна Windows 10 18262


12:10 Источник: студент керченского колледжа в одиночку изготовил взрывные устройства


12:10 Мобильный интернет «Киевстар» признали самым быстрым в Украине по версии Speedtest


12:10 Google рассказала о чипе безопасности Titan M в новых смартфонах Pixel 3


12:10 Apple говорила правду. Новые клавиатуры в ноутбуках MacBook Pro 2018 все так же плохо защищены от пыли, как и старые


11:10 Лавров заявил, что РФ не разрешит проход кораблей НАТО на учения в Азовском море


11:10 Смартфон Xiaomi Mi Mix 3: примеры фото и рекламный ролик


10:10 Essential Products сокращает около 30% сотрудников


Вне компьютерной темы