Нанотехнологии
Википедия
Нанотехнологии
Нанотехнология представляет собой междисциплинарную область прикладной и фундаментальной науки и техники, которая имеет дело с совокупностью теоретическог... читать далее »
Новости Нанотехнологий
10.04.2014 16:15
Губка оказалась лучшим нанотехнологом, чем человек. Нанотехнологии.
Эффективность химических процессов или фармацевтических средств нередко зависит от площади их поверхности. В этом смысле пористые структуры с отверстиями от 2 до 50 нм считаются самыми перспективными.
…Их называют мезопорами, чтобы отличить от микропористых и макропористых, с соответственно разными размерами пор. И именно они обещают самые перспективные прорывы в области неструктурированных материалов.
Некоторое время назад Игорь Злотников и Петер Фратцль (Peter Fratzl) из Института коллоидов и поверхностей Общества Макса Планка (Германия) с некоторыми удивлением обнаружили мезопористый материал, созданный не инженерами, но самой эволюцией — видом Monorhaphis chuni из класса шестилучевых (стеклянных) губок.
Рис. 1. Сегмент примерно сантиметровой стеклянной спикулы, используемой молодой Monorhaphis chuni для крепления к океанскому дну. (Здесь и ниже иллюстрации Igor Zlotnikov / MPI of Colloids and Interfaces).
Эти губки живут на дне Индийского и Тихих океанов, формируя на нижней поверхности сантиметровый столбик-спикулу. При его помощи губка прикрепляет себя к океанской тверди. По мере роста существа столбик тоже увеличивается в размерах, достигая иногда трёх метров.
В середине столбика проходит стеклянная «нить», пронизанная порами диаметром около 5 нм. Каждая пора занята яйцеообразной протеиновой молекулой, известной как силикатеин (этот белок участвует в осаждении биогенного кремнезёма).
И именно нахождение в центре каждой поры такой молекулы делало размеры пор совершенно одинаковыми, а их структуру — вполне упорядоченной.
Что особенно важно, одинаковые размеры силикатеиновых молекул — гарантия высокой повторяемости размеров пор, причём, как подчёркивают исследователи, более высокой, чем у синтетических мезопористых материалов.
Само собой, поскольку размер пор в искусственный структурах колеблется, они не могут формировать упорядоченные повторяющиеся объекты, что плохо сказывается на их качестве.
Рис. 2. Внутренняя структура стеклянной спикулы напоминает картонную упаковку для яиц: в роли яиц — молекулы силикатеина, вокруг которых происходит отложение материала.
«С силикатеином или его аналогами можно будет производить мезопористые материалы со стопроцентно однородными порами и исключительно периодической структурой, — говорит Игорь Злотников. — Это чрезвычайно ценная черта». Сейчас учёные, используя те же методы, намерены изучить структуры опорных стеклянных спикул на масштабах, превышающих 100-микрометровые фрагменты.
Источник