Содержание
Исследователи создали золотые наноразмерные звезды
Поиск по сайту
Наука
30 марта 2022
Далее
Нина
Павленко
новостной редактор
Нина
Павленко
новостной редактор
Ученые разработали молекулу, которая может направлять атомы золота для формирования идеальных наноразмерных звезд. Эта работа поможет контролировать структуру металлических наночастиц и создавать передовые материалы с настраиваемыми свойствами.
Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie.
Читайте «Хайтек» в
Металлические наноматериалы обладают интересными оптическими свойствами, называемыми плазмонными, говорит Чун-Лонг Чен, один из исследователей. В частности, уже известно, что металлические наноматериалы в форме звезды могут быть полезны при обнаружении патогенных бактерий.
Чтобы создать эти поразительные наночастицы, команда тщательно настроила последовательности пептоидов, программируемого синтетического полимера, подобного белку.
«Пептоиды предлагают уникальное преимущество в достижении контроля на молекулярном уровне», — считают исследователи. Они скрепляют мелкие частицы золота, образовывая пятикратно сдвоенные частицы Au в форме звезды, имеющей пять правильных точек, одновременно стабилизируя грани кристаллической структуры.
Золотые наночастицы в форме звезды
Ученые из Тихоокеанской северо-Западной национальной лаборатории Министерства энергетики (PNNL) и Вашингтонского университета (UW) использовали передовую просвечивающую электронную микроскопию (TEM), чтобы «увидеть» образование звезд в растворе на наноуровне.
Этот метод позволил получить глубокое механистическое понимание того, как пептоиды управляют процессом, и раскрыл роль прикрепления частиц и стабилизации граней в управлении формой.
Собрав свое наномасштабное созвездие, исследователи затем использовали моделирование молекулярной динамики, чтобы зафиксировать уровень детализации, который невозможно получить из экспериментов, и объяснить, почему конкретные пептоиды контролировали формирование идеальных звезд.
«Вам нужно иметь понимание на молекулярном уровне, чтобы сформировать эту красивую звездообразную частицу с интересными плазмонными свойствами», — сказал Чен. Моделирование может построить теоретическое понимание того, почему определенные пептоиды создают определенные формы.
Читать далее:
Ученые назвали первый признак, по которому надо искать внеземную жизнь
Потенциально опасный астероид приблизится к Земле ко Дню дураков
Генетики победили аллергию на кошек с помощью CRISPR
Читать ещё
Поздравляем, вы оформили подписку на дайджест Хайтека! Проверьте вашу почту
Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено.
Ученые нашли в Пермском крае невидимое золото | 59.ru
Все новости
«Действительно доброе кино». Рецензия 59.RU: новый фильм про Чука и Гека как ожившая иллюстрация из старой детской книжки
Почему в снегопады болит голова и как с этим бороться? Невролог — о том, как пережить метеозависимость
В Минтрансе Прикамья рассказали, как ездить через Чусовую после открытия нового моста. Схемы
«Снежная каша достала». Спортсмен из Добрянки добежал до Перми за 10 часов и удивился, насколько тут нечищено
Старый мост через Чусовую закрыли на реконструкцию
Почему вакцинацию остановили в разгар гриппа? Разбираемся с пермским эпидемиологом
В микрорайоне Владимирском наладили подачу тепла
Как я сделала кухню-лофт с черной батареей и холодильником из 30-х в сталинке — испытано на себе
Опять мокрый снег и гололедица. МЧС Прикамья предупредило об ухудшении погоды
В Прикамье открыли новый Чусовской мост
Награжден орденом Мужества и медалями.
На Украине погиб пауэрлифтер и ветеран нескольких войн из Чайковского
Соцпакет, белая зарплата, обучение: чем прикамские застройщики привлекают сотрудников
В Перми произошел пожар на территории Мотовилихинских заводов
Откуда на самом деле пришел салат оливье и почему он стал самым популярным блюдом русской кухни
Возмущенная клиентка выложила в сеть фото консультанта пермского «Л’Этуаль» с макияжем. Парня поддержало и начальство, и пермяки
В Пермском крае построили новую школу
В Полазне прощаются с погибшим в спецоперации добровольцем
Над Пермью увидели световые столбы. Мы спросили у специалиста, что это за явление
Каждый четвертый житель Перми раз в месяц чувствует выгорание от работы
В технопарке «Кванториум» в Березниках появился «Геоквантум»
Фильм «Чук и Гек», который снимали в Прикамье, вышел в широкий прокат
Взломали и забрали кассу. В центре Перми обокрали кафе «Смак»
Осколок извлечь не получится: всё, что известно о ранении экс-главы Роскосмоса при обстреле в Донецке
«Очень хотела отдохнуть: падает с бревна — перелом шеи».
Врач — о том, почему опасно загадывать желания на Новый год
Глава Перми Алексей Дёмкин поручил усилить контроль за уборкой тротуаров и остановок
Суд вынес приговор студенту ПГНИУ, который соврал, что пострадал при стрельбе, и получил компенсацию
На перекрестке в центре Перми отключат светофоры
А премию заплатят? Насколько выгодно уволиться с работы перед новогодними праздниками
«Было, мягко говоря, страшно». Три честные истории пермяков, ставших донорами костного мозга
В армию пойдут 21-летние с высшим образованием? Военные эксперты — о речи Шойгу
«Это может быть единственным симптомом». Откровенный рассказ медиков, которые спасают людей от гриппа
Ипотека — дело семейное: как пермякам сохранить бюджет, снизив ежемесячную выплату по кредиту
В Перми может резко потеплеть — до 0 °С
Еще чихает, но уже не заразит: как долго заболевший гриппом распространяет вирус дальше
Дмитрий Рогозин получил ранение при обстреле гостиницы в Донецке.
Его госпитализировали
В Перми умер заслуженный тренер и судья по прыжкам на лыжах с трамплина Владимир Татауров
Шойгу объяснил, зачем проводили частичную мобилизацию: новости СВО за 21 декабря
Мобилизованный из Прикамья уехал из учцентра в Елани и погиб в ДТП с грузовиком
«Эти образы ложатся напрямую в головушки деток»: пермячку возмутил образ военного в юбке из спектакля ТЮЗа
Все новости
Ученые классического университета нашли в Пермском крае «невидимое золото». Об открытии сообщили 21 марта в пресс-службе ПГНИУ.
Пермские геологи обнаружили ртутистое золото, которое образовано наноразмерными частицами, на северо-западе Пермского края.
Открытие ученые сделали благодаря новой методике изучения полезных ископаемых. Суть заключается в том, чтобы полнее учитывать присутствие в породах «невидимого» золота, вплоть до мельчайших наноразмерных частиц», — сообщают в пресс-службе ПГНИУ.
Нанозолото (наноразмерное золото) присутствует во многих месторождениях, считает профессор кафедры минералогии и петрографии ПГНИУ Борис Осовецкий.
По словам профессора, нанозолото образует в природе различные соединения: отдельные частицы соединяются между собой вплоть до формирования достаточно крупных скоплений. По химическому составу это не чистое золото — в нем есть примеси железа, меди, свинца, олова, серебра, палладия или ртути.
Справка: геологи классического университета занимаются проблемами поисков месторождений золота с 60-х гг. прошлого века. На протяжении этого времени ученые исследовали специфические руды, содержащие мелкие зерна драгоценного металла.
Новости PRM.ru
Тема дня: «Поближе к Москве» — Пермские депутаты поддержали перевод стрелок на два часа назад – специалисты назвали массу плюсов
Екатерина Кравцова
- ЛАЙК0
- СМЕХ0
- УДИВЛЕНИЕ0
- ГНЕВ0
- ПЕЧАЛЬ0
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
КОММЕНТАРИИ1
Читать все комментарии
Что я смогу, если авторизуюсь?
Новости СМИ2
Новости СМИ2
Что особенного в «Нано»?
Нанотехнология не просто работает со все меньшими размерами; скорее, работа в наномасштабе позволяет ученым понять и использовать уникальные физические, химические, механические и оптические свойства материалов, которые встречаются в этом масштабе.
Масштаб, в котором преобладают квантовые эффекты
Когда создаются частицы размером около 1–100 нанометров, свойства материалов могут значительно отличаться от свойств в более крупных масштабах. Это шкала размеров, в которой квантовые эффекты могут управлять поведением и свойствами частиц. Увлекательным и мощным результатом квантовых эффектов наномасштаба является концепция «настраиваемости» свойств. То есть, изменяя размер частицы, ученый может буквально точно настроить интересующее свойство материала. В наномасштабе такие свойства, как точка плавления, флуоресценция, электропроводность, магнитная проницаемость и химическая активность, могут изменяться в зависимости от размера частицы.
Наноразмерное золото иллюстрирует уникальные свойства, проявляющиеся в наномасштабе. Наноразмерное золото может казаться красным или фиолетовым в зависимости от размера частицы. Наночастицы золота по-разному взаимодействуют со светом по сравнению с более крупными частицами золота из-за квантовых эффектов.
Масштаб, при котором поведение поверхности играет большую роль
Наноразмерные материалы имеют гораздо большее отношение площади поверхности к объему, чем сыпучие материалы. По мере увеличения площади поверхности на единицу объема материалы могут становиться более реактивными.
Простой мысленный эксперимент показывает, почему наночастицы имеют феноменально большую площадь поверхности. Твердый куб материала со стороной 1 см имеет площадь поверхности 6 квадратных сантиметров, примерно равную одной стороне половины палочки жевательной резинки. Но если этот объем в 1 кубический сантиметр заполнить кубиками со стороной 1 мм, это будет 1000 миллиметровых кубов (10 х 10 х 10), каждый из которых имеет площадь поверхности 6 квадратных миллиметров, в сумме площадь поверхности 60 квадратных сантиметров — чуть больше кредитной карты. Когда 1 кубический сантиметр заполнен кубиками микронного размера, триллион (10 12 ) из них, каждая с площадью поверхности 6 квадратных микрометров — общая площадь поверхности составляет 6 квадратных метров, или несколько меньше, чем след небольшого автомобиля.
И когда этот единственный кубический сантиметр объема заполняется кубами размером 1 нанометр — 10 21 из них, каждый с площадью 6 квадратных нанометров — их общая площадь поверхности достигает 6000 квадратных метров. Другими словами, один кубический сантиметр кубических наночастиц имеет общую площадь поверхности, которая даже больше, чем площадь футбольного поля! Из-за этой большей площади поверхности большая часть материала подвергается воздействию окружающей среды, что может значительно ускорить химические реакции этих материалов или реактивность. Одним из преимуществ большей площади поверхности и повышенной реакционной способности наноструктурированных материалов является то, что они помогли создать лучшие катализаторы. Повседневным примером катализа является каталитический нейтрализатор в автомобиле, который очищает выхлопные газы и снижает загрязнение воздуха. Большая площадь поверхности наноразмерных катализаторов позволила современным каталитическим нейтрализаторам использовать гораздо меньше драгоценных металлов в каталитическом нейтрализаторе, чем это было необходимо ранее для достижения такого же сокращения выбросов загрязняющих газов.
Инженеры используют преимущества повышенной реактивности на наноуровне для разработки более совершенных батарей, топливных элементов и катализаторов для более чистых и безопасных систем производства и хранения энергии.
Масштаб, на котором происходит большая часть биологии
На протяжении тысячелетий природа совершенствовала искусство биологии в наномасштабе. Многие из внутренних механизмов клеток естественным образом происходят на наноуровне. Например, гемоглобин, белок, который переносит кислород по телу, имеет диаметр 5,5 нанометров. Нить ДНК, один из строительных блоков жизни, имеет диаметр всего около 2 нанометров.
Опираясь на естественные наномасштабы биологии, многие медицинские исследователи работают над созданием инструментов, методов лечения и терапии, которые являются более точными и персонализированными, чем обычные. Наномедицинские составы могут быть разработаны для доставки терапевтических средств непосредственно в определенное место в организме, что может снизить дозу, необходимую для достижения терапевтического эффекта, и уменьшить неблагоприятные побочные эффекты.
Наноматериалы также используются для разработки доступных и простых в использовании устройств диагностики и мониторинга для широкого спектра приложений, включая мониторинг уровня глюкозы, тесты на беременность и обнаружение вирусов. Усовершенствованные наноматериалы используются для улучшения химических, физических и механических характеристик материалов для протезов с преимуществами, которые могут включать лучшую биосовместимость, соотношение прочности к весу и антимикробные свойства для снижения риска заражения.
Другие области также извлекают выгоду из понимания естественных нанотехнологий. Некоторые ученые изучают возможности использования молекулярной самосборки, самоорганизации и квантовой механики для создания новых вычислительных платформ. Другие исследователи используют наноматериалы для разработки вдохновленных природой систем искусственного фотосинтеза для использования солнечной энергии.
Монодисперсные и многоразветвленные наночастицы золота контролируемого размера с наномасштабной настройкой морфологии поверхности
Монодисперсные и регулируемые по размеру многоразветвленные наночастицы золота с наномасштабной настройкой морфологии поверхности†
Габриэле
Майорано, и
Лорис
Риццелло, и
Мария Ада
Мальвинди, и
Сангару Шив
Шанкара, и
Луиджи
Мартирадонна, и
Андреа
Фальки, б
Роберто
Чинголани аб
и
Пьер Паоло
Помпа* и
Принадлежности автора
*
Соответствующие авторы
и
Итальянский технологический институт, Центр биомолекулярных нанотехнологий (CBN), Via Barsanti 1, Arnesano, LE, Италия
Электронная почта:
pierpaolo.
[email protected]
Факс: +39-0832-295708
Тел.: +39-0832-295714
б
Итальянский технологический институт, Центральные исследовательские лаборатории, Виа Морего, Генуя, Италия
Аннотация
Сообщается о новом синтетическом способе получения многоразветвленных наночастиц золота с помощью затравки, в котором можно точно настроить как их размер, так и наноструктуру, сохраняя при этом точный уровень монодисперсности. Наноразмерный контроль наношероховатости/разветвленности поверхности, начиная от мелких бутонов и заканчивая удлиненными шипами, позволяет получить точную настройку оптических свойств наночастиц вплоть до красной и ближней ИК-области спектра.