поиск |
Новости химической науки > Молекулярная лодка на металлоорганических каркасах1.11.2012 ![]() ![]() Исследователи из США и Японии разработали новый тип молекулярного мотора, который способен перемещаться по поверхности жидкости, самостоятельно приводя себя в движение. Новая система представляет собой очередной шаг в разработке автономных микроскопических машин, движение которых имитирует движение микроскопических форм жизни, таких как бактерии.
Исследователи, работавшие под руководством Хироси Мацуи (Hiroshi Matsui) загрузили поры металлорганической каркасной структуры [metal-organic framework (MOF)] пептидом и поместили эти частицы в воду. Затем они ввели в этот раствор небольшое количество натриевой соли этилендиаминтетраацетата, который частично разрушил металлоорганическую каркасную структуру таким образом, что пептид начал медленно вытекать из пор каркасной системы. Вступая в контакт с водой, пептид самопроизвольно реорганизуется в гидрофобный агрегат, в результате чего понижается смачиваемость пептида. Появление градиента поверхностного натяжения приводит к тому, что частица движется вперед – в область с большим поверхностным натяжением. Это явление известно, как эффект Марангони.
Высвобождение пептида из металлоорганического каркаса приводит к образованию гидрофобного агрегата и движению лодки Марангони за счет градиента поверхностного натяжения. (Рисунок из Nature Mat., 2012, DOI: 10.1038/nmat3461)
Для демонстрации возможностей исследователи изготовили маленькую лодку из пластмассы, оставив в одном конце ее щель и загрузив в эту щель «топливный бак» из металлорганического каркаса, заполненного пептидом. Разрушение металлоорганического каркаса приводило к высвобождению белка и поступательному движению лодки.
Мацуи отмечает, что создать градиент поверхностного натяжения можно создать не только за счет испускания металлоорганическим каркасом, но и за счет поглощения пористой системой какого-либо вещества – возможность движения за счет поглощения определенных молекул, находящихся на поверхности воды. Как предполагают исследователи, «поглотительная» лодка Марагони может использоваться для создания микророботов, удаляющих с поверхности воды какое-либо загрязнение, например – разлитые углеводороды. В ближайшее время исследователи планируют разработать подобную систему.
Эксперты по автономному молекулярному движению высоко оценивают результаты команды Мацуи. Так, Робин Рас (Robin Ras) в прошлом году продемонстрировавший лодку Марангони, работающую на этаноле, отмечает, что новая система отличается в выгодную сторону от известных тем, что во-первых, она использует биологически совместимое «топливо», а во-вторых – топливо может высвобождаться с небольшой скоростью, а его расход может контролироваться – это обстоятельство позволяет новой лодке Марангони двигаться в течение более длительного времени.
Источник: Nature Mat., 2012, DOI: 10.1038/nmat3461 метки статьи: #биохимия, #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия, #элементоорганическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Молекулярная лодка на металлоорганических каркасах" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|