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
08.04.19
Ростех сертифицировал вертолетный двигатель ВК-2500 в Китае

Сертификат типа вертолетного турбовального двигателя ВК-2500 разработки и производства санкт-петербургского АО «ОДК-Климов» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех) валидирован в Китае.

08.04.19
В Волгоградской области завершился инвестпроект по созданию производства специальных канатов

Канаты для автодорожного комплекса, строительной, добывающей и других отраслей теперь производятся на площадке волгоградского филиала компании «Северсталь канаты» — здесь завершили инвестпроект общей стоимостью более 1,3 миллиарда рублей.

08.04.19
Завершены госиспытания вертолетного тренажера из композитных материалов ООО «НЦК»

Успешно завершены государственные испытания учебно-тренировочного комплекса для подготовки летного и инженерно-технического состава морской авиации Военно-Морского флота к полетам на модернизированных вертолетах Ка-27М.

08.04.19
На КМЗ запущен серийный выпуск клапанов ГРМ

На Кингисеппском машиностроительном заводе налажено серийное производство клапанов газораспределения.

08.04.19
Трансмашхолдинг передал Магнитке усовершенствованный промышленный электровоз

Промышленный электровоз НПМ2М нового исполнения, изготовленный Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ, входит в состав АО «Трансмашхолдинг») передан крупнейшему в России Магнитогорскому металлургическому комбинату (ММК).

25.03.19
«Северная верфь» заложила второй морозильный траулер-процессор проекта 170701 для Группы НОРЕБО

На «Северной верфи» началось строительство второго морозильного траулера-процессора проекта 170701 для «Группы «НОРЕБО».

25.03.19
Elebus-TIGARBO

Комфортный и просторный электроавтобус "Elebus-TIGARBO", выпускаемый компанией "КОМЗ-Экспорт", прекрасно впишется в ландшафт объекта.

25.03.19
Утиная история. Комплекс по выращиванию утки построен в Северной Осетии

Запустили новое промышленное производство утиного мяса в регионе в конце 2018 года, а первые поставки продукции в торговые точки могут начаться уже в ближайшее месяцы.

25.03.19
Ленинградская область становится крупнейшим портовым хабом Европы

Новый порт принесет региону 90 млрд инвестиций.

25.03.19
На ремонт дорог и мостов через государственную систему «Платон» собрано более 68,5 млрд рублей

В Базе данных опубликована информация о том, что в период с 15 февраля по 15 марта 2019 года в государственной системе «Платон» зарегистрировалось 6,7 тыс. грузоперевозчиков.

25.03.19
Более 160 млн рублей вложено в развитие рязанского завода каменной ваты

162,7 млн рублей инвестировала Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ в рязанский «Завод ТЕХНО» в 2018 году.

25.03.19
Сладкое на экспорт

Вологодское мороженое покоряет мир.

19.03.19
”ЗиО-Подольск” изготовил барботер для АЭС ”Руппур”

ПАО «ЗиО-Подольск» (входит в машиностроительный дивизион Росатома – АО «Атомэнергомаш») изготовил первый теплообменный аппарат (барботер) для энергоблока №1 АЭС «Руппур» (Республика Бангладеш).

19.03.19
Открыта трасса для запуска кораблей к МКС с космодрома Восточный

Открыта трасса для пусков ракет-носителей "Союз-2" с космодрома Восточный, которая может использоваться для выведения пилотируемых и грузовых космических кораблей на орбиту Международной космической станции.

19.03.19
На территории индустриального парка «Ворсино» введена в эксплуатацию на полную мощность подстанция «Созвездие»

В Боровском районе Калужской области на территории индустриального парка «Ворсино» состоялась торжественная церемония ввода в эксплуатацию на полную мощность подстанции 220/110/10 кВ «Созвездие».

19.03.19
Московский НПЗ расширил производство и отгрузку экологичного газомоторного топлива

Московский НПЗ завершил работы по модернизации газораспределительной станции.

11.03.19
Ученые Кольского научного центра разработали технологию очистки радиоактивных отходов

Ученые Кольского научного центра разработали технологию очистки жидких радиоактивных отходов с помощью наноматериалов, которые являются аналогами природных минералов, обладающих уникальными свойствами.

11.03.19
Автоприцепы соберут роботы

«Компания автоприцепов» намерена построить на территории индустриального парка «М10» в Тосненском районе новое производство.

11.03.19
«Революция в энергобезопасности»: в Красноярске презентовали уникальный Центр управления сетями Как во время Универсиады обеспечат энергобезопасность?

ПАО «МРСК Сибири» (входит в группу компаний «Россети») презентовала новый, уникальный, даже в масштабах страны Центр управления сетями.

11.03.19
В Москве создали мобильное приложение для преобразования устной речи преподавателя в текст

Оно создано для слабослышащих или слабовидящих учащихся, а также для тех, кто не может присутствовать на занятиях.