Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2022
Наука

Российские химики создали тормоз для наномашин

© Фото : Joel Brehm, University of Nebraska-Lincoln Office of Research and Economic DevelopmentТрехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Трехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Читать ria.ru в

МОСКВА, 22 мая – РИА Новости. Ученые 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.

Наноболид” на гоночной трассе из медной подложки
Ученые собрали четырехколесный "нано-электромобиль"Швейцарские и нидерландские физики собрали из нескольких углеводородных цепочек и атомов азота четырехколесный "автомобиль", который способен двигаться в заданном направлении при подключении внешнего источника питания и сохраняет неподвижность при отсутствии электрического "топлива" - исследование ученых было опубликовано в журнале Nature.
"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. 

Ученый-химик Чад Миркин
Химик: "восстание наномашин" нам не грозит еще столетиеАмериканский химик Чад Миркин, получивший премию "Роснано" RUSNANOPRIZE в этом году, рассказал РИА "Новости" о том, как его открытия откроют век генетической медицины, разгладят морщины на лице женщин и вылечат нас от рака, а также поделился своими мыслями о том, когда наномашины смогут уничтожить мир.

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.


 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Президент Болгарии назвал требования России к НАТО неприемлемымиЖириновский спрогнозировал обвал доллараБелый дом ответил на вопрос об эвакуации американцев из УкраиныБайден отказался отвечать на вопросы СМИ из-за РоссииГлава МИД Чехии заявил о готовности поддержать санкции против РоссииБлинкен проинформирует Байдена об итогах переговоров с ЛавровымВ Германии высказались о позиции правительства по "Северному потоку — 2"ФМБА подало заявку на регистрацию "МИР 19" для амбулаторного примененияРоссия и США условились нормализовать работу дипведомствРоссия "поймала" Запад в ловушку, заявил депутатШольц оценил вероятность поставок оружия Украине Чехия подарит Украине артснарядыВ Новой Москве столкнулись семь автомобилейИгнорирование США требований России будет иметь последствия, заявил МИДЛНР потребовала без условий освободить офицера СЦКК, находящегося в пленуУ побережья Дагестана произошло землетрясениеПригожин подал иск к Znak.comЭксперт допустил, что запуск "Северного потока — 2" могут отложитьНа юго-западе Японии произошло землетрясениеСтраны Балтии передадут Украине противовоздушные и противотанковые ракеты