Молекулярная лодка на металлоорганических каркасах

 

Опубликовано 2 ноября, 2012 - 00:25

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.

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(и):

1. chemport.ru

Регіони

Vinnytsya Lutsk Dniepropetrivsk Donetsk Zhytomyr Uzhgorod Zaporizhzhya Ivanofrankivsk Kyivska Kyrovograd Crimea Lugansk Lviv Mykolaiv Odessa Poltava Rivne Sumy Ternopil Kharkiv Kherson Khmelnytsky Cherkasy Chernigiv Chernivtsi
Київ

Публікації

October 2026
Mo Tu We Th Fr Sa Su
28 29 30 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
26 27 28 29 30 31 1

 

Випадкова стаття

  • 1
  • 2
  • 3

Мінфін РФ може відмовити у фінансуванні …

17-08-2012 user_kiev_3 - avatar user_kiev_3

Всі три державні фонди підтримки науки - Фонд сприяння розвитку малих форм підприємств у науково-технічній сфері, Російський фонд фундаментальних досліджень (РФФД) і Російський гуманітарний науковий фонд (РГНФ) до 2015 року...

НАН України підписала угоду про співробі…

25-02-2015 Anna - avatar Anna

НАН України підписала угоду про співробітництво з Державним космічним агентством України

25 лютого 2015 року під час чергового засідання Президії НАН України було підписано угоду про співробітництво між Національною академією наук України та Державним космічним агентством (ДКА) України про подальше поглиблення...

Міжнародна науково-практична конференція…

29-01-2014 Anna - avatar Anna

Міжнародна науково-практична конференція «Продовольчі ресурси: проблеми і перспективи»

23 квітня 2014 р. в Інституті продовольчих ресурсів НААН відбудеться ІІ Міжнародна науково-практична конференція «ПРОДОВОЛЬЧІ РЕСУРСИ: ПРОБЛЕМИ І ПЕРСПЕКТИВИ». Мета конференції: обґрунтування теоретико-методологічних аспектів та проблем ефективності ринків харчової індустрії. Популяризація...