Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
Серж Саргсян назвал условия отставки
Лондон признал невозможность полной защиты от кибератак
Советники Трампа считают отказ КНДР от ядерных испытаний "ловушкой", пишeт...
США могут оставить авианосец "Гарри Трумэн" в Средиземном море
В МВФ назвали основные угрозы мировой экономике
Эрдоган заявил об угрозе Турции со стороны США
По Новой Москве прошла вторая волна урагана
От урагана в столичном регионе погибли два человека
Москву накрыл ураганМоскву накрыл ураган
Украинские ВМС провели учения у границы с Крымом?Украинские ВМС провели учения у границы с Крымом?
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Серж Саргсян назвал условия отставкиСерж Саргсян назвал условия отставки
Рубль уверенно растет на фоне отсрочки введения новых санкцийРубль уверенно растет на фоне отсрочки введения новых санкций
Конституционный суд разрешил магистрантам получать отсрочку от армииКонституционный суд разрешил магистрантам получать отсрочку от армии
В Кремле прокомментировали ситуацию с TelegramВ Кремле прокомментировали ситуацию с Telegram
Роскомнадзор опроверг данные о сбоях из-за блокировки подсетей AmazonРоскомнадзор опроверг данные о сбоях из-за блокировки подсетей Amazon
В кузбасском управлении МЧС прошли обыски по делу о пожаре в "Зимней Вишне"В кузбасском управлении МЧС прошли обыски по делу о пожаре в "Зимней Вишне"...
Учительница в Стерлитамаке пыталась защитить детей от нападавшего школьникаУчительница в Стерлитамаке пыталась защитить детей от нападавшего школьника...
Российские военные нашли в сирийской Думе склад веществ для производства химоружияРоссийские военные нашли в сирийской Думе склад веществ для производства...
Павел Дуров получил британское гражданствоПавел Дуров получил британское гражданство
Собчак сообщила, что на нее напали в центре МосквыСобчак сообщила, что на нее напали в центре Москвы
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 16 июля 18:18: ЧП в московском метро: погибло 19 человекЧП в московском метро: погибло 19 человек

Новость: 17 августа 14:48: Певица Рианна создала коллекцию носков со своим изображениемПевица Рианна создала коллекцию носков со своим изображением


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
12 января, 15:59

Химики научились "вить гнезда" в микромире

Новости науки и техники: Химики научились "вить гнезда" в микромире
Новости по теме:
Химики научились создавать разнообразные и очень красивые спиральные структуры микрометровых масштабов.

Микроскопические нити, катушки и "птичьи гнёзда" способны хранить информацию и энергию и могут даже захватывать крохотные гранулы - например лекарств, - чтобы по химическому сигналу высвободить их в нужном месте и в нужное время.

Разнообразные спирали, геликоиды и скрученные в катушки нити - явление широко распространённое как в дикой природе, так и в продукции созданных человеком технологий. Но в способности создавать спиральные структуры во всевозможных масштабах человечеству до природы ещё очень далеко.

Масштабы природных завитков простираются от двойной спирали ДНК с шагом всего в 3,5 нанометра и жгутиков одноклеточных животных микронных размеров до сантиметровых раковин улиток и полуметровых раковин аммонитов. Говоря о неживой природе, можно вспомнить о спиральных газовых структурах в окрестностях вращающихся звёзд размером в сотни миллионы километров и огромных спиральных галактиках, простирающихся на сотни тысяч световых лет.

Самые крупные спиральные структуры, созданные человеком, - это, наверное, геоглифы пустыни Наска и система радиотелескопов Километровой решётки (SKA), которая в соответствии с одним из проектов должна покрыть территорию Австралии спиральными витками длинной по нескольку тысяч километров.

А вот со стороны небольших структур мы пока проигрываем неразумному миру. Уже много веков назад нам далось прядение нити, а за последние десятилетия мы более или менее научились синтезировать молекулы, закрученные тем или иным образом, или, говоря химическим языком, обладающие определенной хиральностью.

Однако на промежуточных масштабах - скажем, в несколько микрон - если что до сих пор и получалось, то случайно. Случайные сплетения нитей микрощёток - явление скорее не желаемое, а раздражающее технологов по всему миру, потому что у них нет никакой возможности контролировать получающиеся структуры.

Точнее, не было до сих пор. Гарвардские учёные под руководством профессора Жанны Айзенберг

научились создавать сложные и, стоит признать, очень красивые сплетения микроскопических волосков с заданной геометрией.

Помогли в этом поверхностное натяжение быстро испаряющейся жидкости, упругость самих волосков и их заданная форма или ориентация. Описание новой технологии опубликовано в последнем номере Science.

Создавать огромные массивы одинаковых микроволокон учёные научились довольно давно, поэтому сделать "ковёр" из волосков толщиной 0,15 микрона и высотой 5 мкм, расположенных в вершинах квадратной решётки со стороной 1 мкм, не составило труда. Затем выпускница химического факультета МГУ Айзенберг и её коллеги залили этот ковёр жидкостью с заданным поверхностным натяжением и позволили её постепенно испаряться. В качестве жидкости выступали различные спирты и их растворы, а волоски были сделаны из эпоксидной смолы.

Когда уровень испаряющейся жидкости опускается до высоты волосков, между четвёрками волосков образуются характерные "мениски" наподобие тех, что образует спирт в капилляре градусника, только не круглой, а квадратной формы. Сила поверхностного натяжения притягивает волоски друг к другу - можно сказать, что за счёт мениска между волосками действует "сила поверхностного притяжения". Однако для идеальной решётки все эти силы уравновешиваются, и волоски остаются стоять прямыми.

Такое положение дел, тем не менее, неустойчиво: если какая-то пара волосков оказывается чуть теснее, "поверхностное притяжение" между ними становится больше, чем уравновешивающая её сила, и они склоняются ещё ближе друг ко другу. При этом неминуемо увеличивается расстояние волоска от соседней пары и падает сила притяжения крайнего волоска соседней пары к склонившемуся волоску первой пары. Теперь и вторая пара волосков может склониться друг к другу.

Подобным образом очень скоро весь ряд волосков оказывается разбитым на пары. А двумерная решётка, соответственно, на четвёрки склонившихся друг к другу волокон.

Айзенберг и её коллеги называют это образование структурой первого порядка. С падением уровня жидкости удерживать волоски друг рядом с другом начинает уже не поверхностное натяжение, а силы ван дер Ваальса, вступающие в игру при соприкосновении эпоксидных волокон. Кроме того, для улучшения сцепления волосков им придана сегментированная, "червеподобная" структура.

А дальше по индукции. Сами по себе образовавшиеся четвёрки также являются симметричными "волокнами", пусть и нетривиального сечения. А значит, к ним применимы все те же рассуждения, что и к отдельным волоскам. Если правильно подобрать упругость волосков, поверхностное натяжение жидкости и геометрические параметры, то вскоре начнут появляться структуры второго порядка, за ними - третьего, четвёртого и так далее, сколько пожелаете (и сколько позволят физические свойства жидкости и волокон).

Химики построили простую теоретическую модель образования кручёных нитей, а затем посмотрели, что в действительности происходит в лабораторных сосудах. Наблюдения полностью подтвердили модель. При этом в видеороликах, представленных учёными, отлично видно (запись показывается в реальном времени - синтез длится около 20 секунд), что образование структур разного порядка идёт именно в несколько отдельных этапов. Видеоролик 1 и видеоролик 2 (mov-файлы, 6,4 и 1,2 МБ соответственно), созданные с помощью оптического микроскопа, свободно доступны на сайте журнала Science.

Правда, такое закручивание оказывается случайно ориентированным: какие-то элементарные четвёрки повёрнуты по часовой стрелке, какие-то против неё, структуры более высокого порядка напоминают то лево-, то правозакрученные микроскопические свастики и "птичьи гнёзда".

Чтобы придать структурам заданную хиральность, оказалось достаточно сделать волоски чуть эллиптичными в сечении или разместить их чуть под углом к квадратной решётке.

Хотя сам по себе такой порядок не обладает определённой хиральностью, она возникает, как только в результате случайной флуктуации появляется первый "зародыш неустойчивости". Эта закрученность распространяется по всей решётке так же быстро, как образование исходных "четвёрок".

Учёные полагают, что созданный ими метод синтеза хиральных микроструктур может найти множество практических применений. В их хитросплетениях можно хранить механическую энергию упругости, а можно и информацию. У таких поверхностей наверняка окажутся необычные механические свойства.

Кроме того, созданные Айзенберг и её коллегами "птичьи гнёзда" можно использовать для захвата и удержания всевозможных микроскопических гранул, что учёные также наглядно продемонстрировали на снимках, полученных с помощью электронного микроскопа. И сделать эти захваты можно из таких материалов, что по нехитрому физическому или химическому сигналу - например, изменению уровня кислотности среды или включению магнитного поля - "гнездо" ослабит свой захват и выпустит гранулу на свободу. Чем не способ адресной доставки лекарств?
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
Газета.ru http://www.gazeta.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
В Кремле прокомментировали ситуацию с Telegram

6 апреля 13:04
Роскомнадзор подал иск о блокировке Telegram

6 апреля 11:04
С Байконура стартовала ракета "Союз-ФГ" с пилотируемым кораблем

21 марта 22:04
В Пентагоне признали бессилие США перед российским гиперзвуковым оружием

21 марта 05:04
Российские крылатые ракеты не станут причиной отказа от авианосцев, заявили в США

7 марта 23:04
Путин рассказал, как разрабатывалось новое российское оружие

5 марта 15:04
Россия и Китай подписали соглашение по исследованию Луны и дальнего космоса

3 марта 14:04
В Минобороны подсчитали число ракет, которые США развернут у границ России

3 марта 00:04
В ближайшее время РВСН получат несколько ракет "Сармат"

2 марта 18:04
США испытают гиперзвуковое оружие в следующем году

2 марта 10:04
"Союз МС-06" вернулся на Землю

28 февраля 06:04
В архипелаге Новая Земля образовался еще один остров

13 февраля 18:04
Запись последнего полета Ан-148 уцелела, заявили в МАК

13 февраля 14:04
На Байконуре перенесли пуск ракеты "Союз-2.1а"

11 февраля 13:04
Глава "Ростеха" допустил возможность продажи С-400 США

11 февраля 03:04
Центральный ускоритель новой ракеты Falcon Heavy разбился при посадке

7 февраля 06:04
Сверхтяжелая ракета Falcon Heavy отправилась в первый полет

7 февраля 01:04
В США признали преимущество России по системам ПВО и высокоточному оружию

4 февраля 11:04
Ракета "Союз-2.1а" стартовала с космодрома Восточный

1 февраля 06:04
Испытание американской противоракеты на Гавайях окончилось неудачей

1 февраля 00:04
Су-27 перехватил американский самолет-разведчик у границы России

29 января 23:04
В Совфеде прокомментировали обвинения британских спецслужб в адрес министра обороны

29 января 07:04
NI рассказал об ответе США на новые российские вооружения

27 января 02:04
Путин предложил создать гражданский сверхзвуковой самолет на базе Ту-160

25 января 15:04
Путину показали полет нового бомбардировщика "Петр Дейнекин"

25 января 14:04
Россия ведет переговоры о продаже С-400 на Ближний Восток и в Юго-Восточную Азию

23 января 07:04
Источник сообщил о планируемой утилизации двух крупнейших в мире российских подлодок

19 января 05:04
Источник сообщил о планируемой утилизации двух крупнейших в мире подлодок

19 января 04:04
Автомобили проекта "Кортеж" появятся в свободной продаже в 2019 году

16 января 21:04
США собираются увеличить количество ядерного оружия для "сдерживания" России

13 января 00:04
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 939
 Главная новость дня Главная новость дня 
Лондон признал невозможность полной защиты от кибератак
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Заключить под стражу предпринимателей теперь станет сложнее. Заключить под стражу предпринимателей теперь станет сложнее.
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
7 сезон Игры престолов будет коротким (фото)
Николас Кейдж сломал ногу во время съемок
Презентация iPhone X запомнилась конфузом
Егор Холявин рискует своей жизнью ради пластики
7 сезон Игры престолов будет коротким (фото)
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ