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

00:06 Смартфон Micromax Canvas 2 Plus работает от батареи 4000 мАч


00:06 Смартфон Galaxy Note9 с 512 Гб ROM будет доступен не всем


00:06 На тыльной панели смартфона 8848 M5 Titanium расположился круглый экран


00:06 На смартфон Moto C2 могут установить Android Go


00:06 Анонсирован недорогой роутер Xiaomi Mi WiFi Router 4Q


00:06 Xiaomi разработала трекер для собак PETBIT


00:06 Instagram позволит сократить расход времени на социальные сети


00:06 Epic Event – проектор размером с автомобильный видеорегистратор


00:06 Повышение пенсионного возраста необоходимо для обеспечения страны достаточным количеством квалифицированной рабочей силы - Геннадий Онищенко


00:06 Другой автомат. В чем ковровский А-545 превосходит ижевский АК-12


00:06 Госдеп решил заняться отслеживанием сделок с российским оружием


00:06 В Германии задержан глава Audi Руперт Штадлер


00:06 Арестован депутат Законодательного Собрания Омской области, обвиняемый в мошенничестве


Вне компьютерной темы