ТЕГИ
Получение Прозрачные наносферы методом самосборки из молекулы дипептида
 |
| 12 октября 2010 г. |
 |
Прозрачные наносферы полученные методом самосборки из простой защищенной молекулы дипептида оказались одним из самых прочных до сих пор известных органических материалов. Группа израильских ученых, разработавших сферы обнаружили, что их механические свойства превосходят таковые у стали и органического броневого материала – кевлара.
Когда проводились опыты по приложению силы к этим частичкам, алмазные образцы были единственными, с чьей помощью удалось осуществить вдавливание, объяснил Итай Руссо из Института Вейцмана в Реховоте. Это довольно удивительно, что можно получить столь прочный материал из биологических продуктов.
Ученые, под руководством Руссо и Эхуд Газит из Университета Телль-Авива отмечают, что такие наноструктуры весьма перспективны для укрепления композиционных материалов. Они предлагают потенциальные области применения от надуманных идей таких как «космический лифт» до медицинских имплантантов. Такие сферы могут быть использованы в качестве армирующих материалов, отметил Руссо, однако промежуток между открытием и применением в данном случае будет большим.
Группа ученых получила сферы из N-трет-бутоксикарбонил (Boc)- защищенного дифениламина, который в незащищенной форме являются основой бета-амилоидного белка, который накапливается с образованием бляшек в головном мозге при болезни Альцгеймера. Газит ранее получал методом самосборки нанотрубки из этого защищенного дипептида, и лишь немного изменив условия получения, студент Газита Лихи Адлер-Абрамович получил сферы, модуль Юнга (мера жесткости материала) которых был на порядок выше.
Диаметры сфер колеблются от 30 нм до 2 мкм с полостями, размеры которых израильские ученые не смогли определить. Хотя основные измерения жесткости варьируются в зависимости от толщины материала, модуль Юнга не изменяется. Таким образом Газит и Руссо привлекли коллег из Университета Бен-Гуриона для имитации этого свойства. Частицы с диаметром 1 мкм с оболочкой дипептида толщиной 0.4 мкм имеют модуль Юнга 275 Гпа, по сравнению с 130 Гпа для кевлара и приблизительно 200 Гпа для стали.
Руссо и Газит полагают, что, подобно кевлару, прочность материала в большей степени обусловлена плоской формой молекул и взаимодействиями между их ароматическими фрагментами – боковыми цепями ?-электронов, однако это еще не подтверждено. Остается открытым вопросом: что же дает такой резкий скачок механических свойств. Тем не менее, пока можно сказать, что сферы высокоупорядочены.
Кеннет Войцеховский, исследующий сборку белков в Университете Юты, отмечает, что структура наносфер, вероятно, также зависит от pH, что потенциально ограничивает их применение. С другой стороны такой встроенный молекулярный переключатель может представлять полезные возможности для создания «умных» материалов. В любом слчае, по его словам, Газит, Руссо и сотрудники сделали впечатляющее открытие.
Self-Assembled Organic Nanostructures with Metallic-Like Stiffness† Stiff spheres: AFM experiments using a diamond-tip cantilever show that aromatic dipeptide nanospheres (see picture) have a remarkable metallic-like Young’s modulus of up to 275 GPa. This exceptional value places these nanostructures as the stiffest organic materials reported to date, thus making them attractive building blocks for the design and assembly of ultrarigid composite biomaterials.
Обсудить новость на химическом форуме
Новости химической отрасли, обсудить новость на «Химическом форуме».
Свежие материалы о рынках спроса и предложений, новости химических компаний, новинки химического производства, важные события химической индустрии, обсуждение химических новостей в разделе «Новости химической отрасли, химической индустрии» на «Химическом форуме».
Новости химической промышленности, новости химической отрасли
Список новостей химической отрасли, новостные материалы о химии.
Освещение новостных материалов в сфере химической отрасли, самое интересное, что происходит в химической промышленности, от новых технологии, промышленного производства, поставки и продажи химической продукции и химических товаров. Новые производственные технологии, открытия и важные события, разработки новых материалов, вещест, химических элементов. Заметки ученых и специалистов — полезные материалы и статьи о химии. Химическая отрасль и современные тенденции в сфере и отрасли химии. Мир химии — химические новости. Новости промышленной и бытовой химии, новинки лабораторного оборудования, последние новости химии, новости в области химии.
