Наноматериал из молекул, закрученных одновременно в противоположные стороны

21.09.2019

Многие биомолекулы обладают таким свойством как хиральность: две молекулы с абсолютно одинаковой структурой являются зеркальным отражением друг друга. Самый яркий пример хиральности - это наши руки: левая отзеркаливает правую и наоборот. Другой пример, который мы встречаем в природе, - спираль ракушки, которая может быть закручена в правую или в левую сторону. "Зеркальные" молекулы с одинаковой структурой могут обладать совершенно разными свойствами. Условно, молекула, закрученная в одну сторону, пахнет лимонами, а когда вращается в другом направлении, - апельсинами.

Обнаружение этих искажений особенно важно в некоторых отраслях промышленности, таких как фармацевтика, парфюмерия, производство пищевых добавок и пестицидов. Недавно был разработан новый класс наноматериалов - плазмонные наноматериалы, - которые могут помочь различить хиральность молекул. Эти наноматериалы при воздействии света усиливают хиральные свойства молекул. Обычно они состоят из крошечных скрученных металлических "проволок", которые сами являются хиральными. Тем не менее, исследователи столкнулись со сложностью: стало очень трудно отличить поворот самого наноматериала от завихрения молекул, свойства которых которые необходимо изучить.

Чтобы решить эту проблему, команда с физического факультета Университета Бата создала наноматериал, который закручивается одновременно в одну сторону и в другую. Этот наноматериал имеет одинаковое количество молекул, закрученных в противоположные стороны, - это означает, что они компенсируют друг друга. Поэтому при взаимодействии со лазерными лучами этот материал остается в обычном состоянии, не проявляя свойств хиральности.

Команда использовала математический анализ свойств симметрии материала и обнаружила несколько особых случаев, которые могут выявить "скрытый" поворот и позволить обнаружить хиральность в молекулах с большой точностью.

<< Назад: На мир надвигается дефицит гелия 21.09.2019

>> Вперед: Глобальное потепление спровоцирует рекордное количество переселенцев 20.09.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Затемнение Солнца для борьбы с потеплением 01.12.2018 Остудить Землю путем внедрения частиц, блокирующих солнечные лучи, в стратосферу, может быть очень дешево. Так, по крайней мере, говорит самый детальный инженерный анализ этого проекта Существует проект, по которому можно остудить Землю, запустив в атмосферу миллионы тонн сульфатных частиц. Такая форма геоинженерии напоминает эффект от вулканических извержений, которые значительно снизили мировую температуру в прошлом. Возможно самым эффективным и дешевым способом доставки частиц будет разработка нового типа самолета. Если сульфаты выпустить с обыкновенных реактивных самолетов, все частицы уже через несколько дней упадут на землю. Сейчас ни одно воздушное судно не может доставить многие тонны частиц на высоту в 20 км. Именно там они должна находиться, чтобы остаться в атмосфере минимум на год. А использование ракет оказывается слишком дорогим. Новый самолет должен иметь крылья большего размера и четыре двигателя, а не два, так как воздух на такой высоте обладает куда меньшей плотностью. Дизайн такого судна будет необычным, но в общем никаких технологических прорывов для его создания не нужно. Для программы сроком в 15 лет понадобится каждый год добавлять восемь таких самолетов плюс расходы на команду, техподдержку, топливо, страховку и тренировку. Программа по оценкам должна начаться с 4000 полетов в год, а закончиться 60 000 полетами в год силами почти 100 самолетов. Как комментируют ученые, только одно количество самолетов и полетов даст гарантию того, что подобный план не удастся провернуть втайне. Чего же можно добиться таким дерзким планом? Снижения потепления на 0,1 градуса по Цельсию в год, что в общем даст снижение температуры на 1,5 градуса, чего в теории должно хватить для предотвращения катастрофического потепления климата. Сколько же стоит такой проект? "Мы показали, что такая гипотетическая программа будет технически возможной, - говорит Гернот Вагнер из Гарвардского университета. - Причем она будет крайне дешевой, в общем, будет стоить около 2-2,5 миллиардов в год". Для сравнение в экологичные технологии сейчас ежегодно инвестируется около 500 миллиардов долларов в год.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026