База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Нанопауки, плетущие пряжу из полимеров

Архивы новостей:
2008 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь

Нанопауки, плетущие пряжу из полимеров

Исследователи из Университета Пенсильвании заявляют, что «химический паук», прядущий полимерную нить с помощью простого и известного катализатора, может приводить в движение наномотор. Аюсман Сен (Ayusman Sen) с коллегами отмечает, что наномоторы такого типа потенциально могут применяться для нанесения тонких полимерных нитей на внутреннюю поверхность микроустройств.

Если не принимать вчерашнее сообщение о молекулярном электромоторе большая часть молекулярных моторов приводится в действие за счет каталитической конверсии небольших молекул, служащих топливом для таких молекулярных двигателей, в результате их каталитической конверсии возникает химический градиент, который приводит в движение молекулярный ансамбль – молекулярный мотор.

Однако для многих приложений такой способ не является идеальным методом заставить молекулярный мотор двигаться, вместе с тем, некоторые молекулярные моторы биологического происхождения приводятся в движение за счет реакции полимеризации, например движение листерии (listeria) обусловлено полимеризацией белка - актина. Исследователи из группы Сена предположили, что некоторые металлоорганические катализаторы полимеризации могут оказаться полезными в расширении перечня каталитических реакций, управляющих автономным движением молекулярных моторов.

Химический паук перемещается благодаря процессу диффузии

Химический паук перемещается благодаря процессу диффузии.
(Рисунок из ACS Nano, 2011, 5, 85 DOI: 10.1021/nn102775q)


Хотя ранее исследователями из Университета Райса (Техас) независимо было предположено, что движение молекул может управляться реакцией полимеризации [1], эта концепция до настоящего времени не была осуществлена экспериментально.

Для приведения в действие «полимеризационного» наномотора исследователи из группы Сена решили использовать полимеризацию с метатетическим раскрытием циклом [ring-opening metathesis polymerisation (ROMP)] норборнена с помощью простейшего варианта катализатора Граббса – карбенового комплекса переходного металла. Первоначально были получены «двуликие» частицы золото-оксид кремния – для этого частички оксида кремния размером 0.96 мкм неравномерно покрывали монослоем золота, после чего к располагающемуся на поверхности оксиду кремния прививали катализатор Граббса [2].

При протекании полимеризации норборнена частицы начинали двигаться, расход мономера отслеживался с помощью хроматографических методов, с помощью сканирующей электронной микроскопии наблюдалось «прядение» асимметрическими частицами полимерной нити , причем скорость вращения зависела от концентрации норборнена.

Одним из интересных наблюдений, полученных с помощью оптической спектроскопии, является и то, что при наличии градиента концентраций частицы двигались по направлению увеличения значения химического градиента, обычно движение в направлении увеличения градиента концентраций редко наблюдается вне биологии. Введение в систему ингибитора катализатора Граббса – винилэтиловогоэфира приводит к прекращению движения.

Джеймс Тур (James Tour) из Университета Райса, в свое время предложивших подобный подход к созданию работающих молекулярных моторов, отмечает, что Сен предлагает элегантную демонстрацию движения молекулярного мотора, приводимого в действие реакцией полимеризации, подчеркивая, что для достижения своей цели исследователи проделали титаническую работу.

[1] ACS Nano, 2011, 5, 85 (DOI: 10.1021/nn102775q); [2] Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/ange.201103565

Источник: http://www.chemport.ru
08.09.2011 22:13




dace.ru © 2005-2019 гг.
Сделано dkos.ru