FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Нанофутбол

Почти каждый из нас когда-нибудь видел или держал в руках футбольный мяч. Надо сказать, что природа и человек, бывает, "думают" в одном направлении. И если человек изобретает "круглого", то природа - молекулу точно такой же формы.

Речь идет о фуллеренах, особом виде углерода, который чаще предстает перед нами в виде графита, сажи, или например алмазов.

Как можно догадаться из сравенения с футбольным мячом, фуллерен - это кругловатая молекула, построенная из пятиугольников и шестиугольников, в вершинах которых лежат атомы углерода (см иллюстрацию ниже). Геометрическая форма фуллерена имеет удивительное сходство с важнейшими структурами живых организмов (молекулы ДНК, третичная структура белка), поэтому на него можно рассчитывать, как на возможное связующее звено между органической и неорганической материей.

Кроме того, фуллерены кажутся шедеврами трехмерной архитектуры. Неудивительно, что своим названием эти молекулы обязаны инженеру и дизайнеру Ричарду Бакминстеру Фуллеру (США) (1895-1983), ряд конструкций которого устроены по такому же принципу (привет футболу!). Примечательно однако, что в англоязычной литературе наших героев чаще называют buckminsterballs (или buckyballs), в то время как в России, они почему-то прижились под названием fullerens. Фуллерены открыты в 1985 году, а в 1996-м за них даже дали Нобелевскую премию по химии.

Музей "Биосфера" в Монреале (Канада). Проект Р.Б. Фуллера

Самый простой фуллерен С60

С разработкой относительно простых способов получения фуллеренов начался «фуллереновый бум» в технике и технологиях (как несколько лет назад начался графеновый бум, о котором будет отдельная статья. - Ред.). Сравнительно быстрое увеличение общего количества установок для получения фуллеренов и постоянная работа по улучшению методов их очистки привели к существенному снижению стоимости С60 за последние 17 лет — с 10 тыс. до 10-15 долл. за грамм, что подвело к рубежу их реального промышленного использования.

Фуллерены являются сильными окислителями и придают множеству известных вещей новые интересные свойства. Например в присадках к смазочному маслу, применение фуллерено ведет к десятикратному снижению коэффициента трения металлических изделий.

Заслуживает огромного интереса применение фуллеренов в медицине и фармакологии. Так, различные производные фуллеренов показали себя эффективными средствами в лечении вируса иммунодефицита человека: белок, ответственный за проникновение вируса в кровяные клетки — ВИЧ-1-протеаза, — имеет сферическую полость диаметром 10 Ǻ, форма которой остается постоянной при всех мутациях. Такой размер почти совпадает с диаметром молекулы фуллерена. Синтезировано производное фуллерена, которое растворимо в воде. Оно блокирует активный центр ВИЧ-протеазы, без которой невозможно образование новой вирусной частицы.

Фуллерены также способны создавать вокруг себя водную среду, похожую на среду в клетках организма. Возможно, тем самым он предоставит ученым возможность проверить его биологическую активность. А некоторое время назад появилась целая линия косметических препаратов, использующих свойства фуллеренов, например против старения кожи. Фуллерены считаются перспективными для доставки гормонов, антибиотиков, витаминов к больным клеткам человеческого организма, если предварительно заполнить полость фуллерена полезным веществом и сделать так, чтобы они "высадились", как десант, внутри "целей".

Ольга Корыстылёва, Юго-Западный государственный университет (Курск)

Прикрепленные материалы: 
ФайлФайлРазмер
800px-biosphere_montreal.jpgJPG, 800x600px, 117.18 КБ
buckminsterfullerene-perspective-3d-balls.pngPNG, 576x600px, 124.57 КБ

Комментарии

Комментарий к Нанофутбол:

Почему углерод обладает уникальными свойствами, описание ответа см. http://otvp.org/nature_url/e19n_end.php

vslav

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Поля Майкла Фарадея

Полтора столетия фарадеевы физические поля вдохновляли физиков на дальнейшие исследования. На Эйнштейна, к примеру, они оказали такое сильное воздействие, что он сформулировал свою теорию гравитации на языке физических полей.

Почему не взорвалась Вселенная

 

Вопрос о материи и антиматерии, вероятно, самый главный в современной физике и космологии. Почему есть вещество, но нигде не видно его антипода?

Университетский спутник «Ломоносов» ищет самые мощные ускорители во Вселенной

Физики реализовали новую концепцию управления светом

Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова предложили и реализовали экспериментально новую концепцию управления светом посредством электрического поля,

Проекты грантополучателей РНФ в области аддитивных технологий представлены на международной конференции