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 
Девочка 3-х лет, выжившая в авиакатастрофе, уже катается по больницеДевочка 3-х лет, выжившая в авиакатастрофе, уже катается по больнице
Выжившие в ДТП в Марий-Эл находятся в тяжёлом состоянииВыжившие в ДТП в Марий-Эл находятся в тяжёлом состоянии
Дмитрий Дюжев обиделся на людей в аэропортеДмитрий Дюжев обиделся на людей в аэропорте
Скоро sim-карта может заменить паспорт.Скоро sim-карта может заменить паспорт.
Девочка выжила при авиакатастрофе с L-410Девочка выжила при авиакатастрофе с L-410
Сборная Италии не приедет в Россию на ЧМ-2018Сборная Италии не приедет в Россию на ЧМ-2018
США "навечно" ввели санкции против РоссииСША "навечно" ввели санкции против России
Минобороны РФ представило факты прикрытия террористов СШАМинобороны РФ представило факты прикрытия террористов США
Некурящим россиянам предлагают сократить рабочий деньНекурящим россиянам предлагают сократить рабочий день
Как быстро похудеть: 3 важных фактораКак быстро похудеть: 3 важных фактора
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
США "навечно" ввели санкции против РоссииСША "навечно" ввели санкции против России
Правила ловли рыбы в России будут измененыПравила ловли рыбы в России будут изменены
Глава Минобра считает что Россия может гордиться своей системой образованияГлава Минобра считает что Россия может гордиться своей системой образования...
Как быстро похудеть: 3 важных фактораКак быстро похудеть: 3 важных фактора
Скоро sim-карта может заменить паспорт.Скоро sim-карта может заменить паспорт.
Девочка 3-х лет, выжившая в авиакатастрофе, уже катается по больницеДевочка 3-х лет, выжившая в авиакатастрофе, уже катается по больнице
Российские полицейские нашли заказчиков телефонных звонков о ложном "минировании" объектов в России.Российские полицейские нашли заказчиков телефонных звонков о ложном "минировании"...
Минобороны РФ представило факты прикрытия террористов СШАМинобороны РФ представило факты прикрытия террористов США
Если вы уже слушаете новогодние песни, то у нас для вас плохая новостьЕсли вы уже слушаете новогодние песни, то у нас для вас плохая новость
Дмитрий Дюжев обиделся на людей в аэропортеДмитрий Дюжев обиделся на людей в аэропорте
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 30 июля 10:52: Максим Виторган сыграет "мужчину мечты"Максим Виторган сыграет "мужчину мечты"

Новость: 25 августа 09:35: Новый пляжный хитНовый пляжный хит


 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 
Как быстро похудеть: 3 важных фактора

10 ноября 09:25
МВД планирует ввести новые экзамены для водителей.

7 ноября 09:23
Россия ближайшем будущем будет развивать ядерные силы и высокоточное оружие.

31 октября 10:34
Российская армия получила ещё один полк С-400

26 октября 12:44
Российские школьники собрали все золотые медали чемпионата JuniorSkills

19 октября 16:40
Россия празднует День Ксмических войск

4 октября 08:38
Крымский мост защитят от диверсантов

3 октября 08:07
Новое российское оружие способно выключать электронику НАТО на расстоянии

2 октября 10:52
Россия лишилась опасного оружия

28 сентября 08:41
Виктория Дайнеко пожаловалась на бывшего мужа

27 сентября 10:51
Современный автомобиль необходимо защищать антивирусом

26 сентября 11:43
Сотовые операторы отказываются от GSM сетей

20 сентября 10:02
Космонавт рассказал необычных эмоциях при выходе в открытый космос

20 сентября 09:46
Стали известны цена на Lada Vest SW Cross

19 сентября 17:24
Пилотируемый космический корабль Союз МС-06 успешно произвел стыковку с МКС.

14 сентября 10:08
Chery планирует захватить рынок Европы своими электромобилями

13 сентября 20:20
Франкфуртский автосалон: электромобили, автопилоты и конкуренты из Китая

12 сентября 09:55
Ракета-носитель Протон доставил на орбиту Земли новый спутник

12 сентября 09:14
Турция не откажется от С-400 из-за давления Запада

12 сентября 08:52
До старта космического корабля к МКС осталось меньше двух суток.

11 сентября 16:12
Новые маленькие кроссоверы известных марок выходят на рынок.

10 сентября 10:24
Honda снимает с продаж дизельный CR-V

8 сентября 11:54
Солнце продолжает излучать мощные вспышки

8 сентября 11:49
РКН Протон сегодня выводят на стартовый комплекс Байконура

8 сентября 10:00
Икея повысила отдачу солнечных панелей на 60%

7 сентября 10:18
Владимир Путин приказал найти несовершенства на корвете "Cовершенный"

7 сентября 09:54
Моторола предложила для смартфонов стекло, способное само ремонтировать трещины

5 сентября 12:49
Роскосмос представил уникальный снимок Крымского моста из космоса

5 сентября 08:45
Российская броня "ратник" может выдержать прямое попадание пули.

4 сентября 10:38
Северная Корея испытала водородную бомбу

3 сентября 15:16
 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 >> 937
 Главная новость дня Главная новость дня 
Выжившие в ДТП в Марий-Эл находятся в тяжёлом состоянии Выжившие в ДТП в Марий-Эл находятся в тяжёлом состоянии
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Пора ли продавать акции Apple? Пора ли продавать акции Apple?
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
В Кёльне около 100 человек застряли на канатной дороге (фото)
Малахова хотят убрать с Первого канала
Шестилетняя модель выросла и стала сенсацией на Неделе Моды в Нью-Йорке
Новые маленькие кроссоверы известных марок выходят на рынок.
Новые маленькие кроссоверы известных марок выходят на рынок.
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: Девочка 3-х лет, выжившая в авиакатастрофе, уже катается по больницеДевочка 3-х лет, выжившая в авиакатастрофе, уже катается по больнице
 
Новость: Выжившие в ДТП в Марий-Эл находятся в тяжёлом состоянииВыжившие в ДТП в Марий-Эл находятся в тяжёлом состоянии
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ