Российские химики создали тормоз для наномашин

Российские химики создали тормоз для наномашин

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.
 
"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.
 
https://ria.ru/science/20180522/1521059674.html

22.05.18

Заказать разработку маркетингового исследования по любой отрасли (или купить готовое) можно в агентстве MegaResearch: megaresearch.ru: 1 место в рейтинге Motton Pik, среди топ-50 агентств.

назад

Другие статьи по теме
08.07.19
На Вологодчине начато строительство первого в России завода по производству CLT-панелей

После выхода на проектную мощность предприятие будет ежегодно производить до 250 тысяч квадратных метров современных, экологически чистых строительных материалов, не имеющих аналогов в стране.

08.07.19
Единственная в Ставропольском крае солнечная электростанция запущена в работу

В эксплуатацию введена первая очередь Старомарьевской солнечной электростанции — СЭС «Ташла» мощностью 12,5 МВт.

08.07.19
«Мираторг» увеличил производство высококачественной говядины в первом полугодии 2019 года на 34% - до 69 тысяч тонн

АПХ «Мираторг», крупнейший инвестор в агропромышленный комплекс России.

08.07.19
Крымский мост помог спасти популяцию осетровых

Рыбоводы Кубани завершили выпуск молоди русского осетра по экопрограмме Крымского моста.

04.06.19
Верхневолжский СМЦ вложил 1,1 млрд руб. в производство решетчатого настила для промышленных платформ и лестниц

ООО "Верхневолжский сервисный металлоцентр" (Верхневолжский СМЦ, Ивановская область, входит в ГК "ДиПОС") ввело в эксплуатацию новый производственный цех по выпуску сварного решетчатого настила, сообщает пресс-служба департамента внешних коммуникаций Фонда развития промышленности (ФРП).

04.06.19
В Воронежской области посадили более 1,5 тысяч га нового леса

В рамках реализации регионального проекта «Сохранение лесов» завершилась весенняя лесопосадочная кампания, проходившая в лесничествах области в марте-апреле.

04.06.19
Новое овощехранилище заработало в Курганской области

Благодаря существенной государственной поддержке и вложениям инвестора в Кетовском районе Курганской области реализованы два крупных инвестиционных проекта – заработало новое овощехранилище и плотина на реке Отнога.

04.06.19
Железногорский «Готэк» запустил в эксплуатацию новую высечную линию

Она предназначена для производства упаковки сложной конструкции из микрогофрокартона и гофрокартона.

04.06.19
Зелень на экспорт. Какие российские органические продукты захватят международный рынок

Согласно прогнозу Минсельхоза, к 2025 году российский рынок органической продукции может увеличиться с нынешних €160 млн до €5 млрд.

14.05.19
В Ивановской области появится новое производство жаккардовых и трикотажных полотен

Компания «Стеллини.ру» начинает реализацию инвестиционного проекта по строительству производственного комплекса полного цикла по выпуску жаккардовых и трикотажных полотен.

14.05.19
Новый вертолёт Ми-8 для санавиации поступил в Тверскую область

13 марта в Тверскую область прибыл новый вертолёт Ми-8 для нужд санитарной авиации региона. Поставка выполнена в рамках национального проекта «Здравоохранение».

14.05.19
Резидент «Сколково» презентовал инновационный противопожарный датчик

Извещатель GRAVITON Multi Sensor определяет возгорание по сопровождающему начальную стадию пожара специфическому изменению состава воздуха.

14.05.19
Завершена автоматизация нового производственного комплекса BIOCAD на территории «Нойдорф»

Завершен проект по автоматизации и оснащению Производственного комплекса №2 на территории ОЭЗ «Нойдорф».

14.05.19
На Жолымбетской золотоизвлекательной фабрике запущена безцапфовая мельница Crumin MШР-2700Х4000

В конце прошлого года на Жолымбетской золотоизвлекательной фабрике в Казахстане  была запущена первая российская безцапфовая мельница Crumin® МШР-2700Х4000 изготовленная и поставленная компанией ООО «СГИ» (г.Екатеринбург).

14.05.19
В Майском районе запустили новый завод по производству комбикормов

В станице Александровской Майского района состоялся тестовый запуск нового современного завода по производству гранулированных комбикормов ООО «Голдкорм» - сообщила в среду пресс-служба Минсельхоза КБР.

14.05.19
Москва стала лидером по числу электробусов в Европе

Москва вышла на первое место среди европейских городов по количеству электробусов, в пятницу на линию вышел сотый электробус, заявил глава столичного департамента транспорта Максим Ликсутов.

14.05.19
«Глонасс» предложила правительству свою систему для хранения данных об автомобилях

Компания считает некорректное обращение с ними угрозой для безопасности страны.

01.05.19
Две газовые котельные за 20 миллионов рублей ввели в эксплуатацию в Калманском районе Алтайского края

В Алтайском крае продолжаются мероприятия по газификации населенных пунктов.

01.05.19
Омский нефтезавод поставил партию игольчатого кокса отечественным производителям

На Омском нефтеперерабатывающем заводе получена партия игольчатого кокса — ценного сырья для металлургической, атомной, химической и космической отраслей.

01.05.19
Российский хлеб на российском оборудовании

Представитель Минпромторга России принял участие в церемонии официального открытия новой комплексной автоматизированной линии по производству хлеба на ОАО «Самарский хлебозавод № 5».