поиск |
Новости химической науки > Cамоорганизующиеся сжимающиеся нанотрубки25.9.2012 Исследователи из Кореи получили нанотрубки с динамическим поведением, способные закрываться и открываться, реагируя на изменение температуры.
До настоящего времени все синтетически полученные наночастицы представляли собой структурно жесткие системы и не изменялись в зависимости от условий окружающей среды, что ограничивает их применение в молекулярных машинах. Тем не менее, вновь созданная система может изменить это обстоятельство.
Самоорганизующиеся нанотрубки природного происхождения измвестны уже многие десятилетия. Классическим примером таких нанотрубок является вирус табачной мозаики, в котором белки оболочки вируса образуют полую трубку, располагаясь вокруг РНК этого вируса. Взяв идею у вируса, исследователи решили попытаться получить синтетические самоорганизующиеся трубки, свойства которых как соответствуют свойствам белковой капсиды вируса, так и новые – с новыми свойствами и практически полезными характеристиками.
Химики использовали эти структурные блоки и получили нанотрубку, которая может сжиматься и расширяться при изменении температуры. (Рисунок из Science, 2012, 337, 1521)
Самая свежая попытка получить синтетические самоорганизующиеся нанотрубки, используя молекулы с длинной цепочкой из ароматических фрагментов, похожей по строению на бумеранг. Эта цепь обернута вокруг центрального пиридинового фрагмента, который также связан с разветвленной цепью из простоэфирных фрагментов. Ароматические группы образуют супрамолекулярную систему за счет гидрофобных и π-π-взаимодействий. Шесть таких молекул может образовать шестиугольник с перекрывающимися ароматическими фрагментами. При этом гидрофильная олигоэфирная цепь может образовывать внешнюю поверхность шестиугольника.
При высокой концентрации шестиугольники образуют стопку, формируя полую трубку, состоящую в среднем из пятисот слоев. Когда температура увеличивается, поднимаясь от комнатной до 60°C, межмолекулярные взаимодействия между молекулами воды, пиридином и эфирными группами разрушаются, что приводит к более эффективному перекрыванию бензольных колец и сжатию центральной полости трубки примерно на 50%.
Исследователям удалось продемонстрировать это явление, заполнив полости трубки фуллеренами C60. Было обнаружено, что на каждые пять слоев шестиугольников при комнатной температуре в трубке можно разместить 24 молекулы фуллерена, а при нагреве из трубки выдавливается половина всех фуллеренов, а при понижении температуры до комнатной трубка снова расширялась, и для передвижения молекул C60 появлялось больше места.
Мионгсу Ли (Myongsoo Lee) из Университета Сеула, возглавлявший исследование, предполагает, что сжимающиеся нанотрубки могут применяться для выстраивания в линию других нанообъектов. Например, такие наночатсицы как фуллерены могут потенциально использоваться в качестве молекулярных переносчиков или проводников электричества. Однако, такое применение наночастиц возможно только при условии их близкой упаковки в линию, чего и можно достичь с помощью сжимающихся нанотрубок, причем плотность упаковки может контролироваться с помощью температуры.
Источник: Science, 2012, 337, 1521 (DOI: 10.1126/science.1224741) метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #супрамолекулярная химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Cамоорганизующиеся сжимающиеся нанотрубки" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|