РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 29.12.2009   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


29.12.2009

Учёные научились менять форму графеновых листов водой

28 декабря 2009











Варьируя внешние условия, можно заставить ленту из углеродных атомов как скручиваться в трубочку, так и скользить концами друг относительно друга. Смотрите этот
ролик, AVI-файл, 8,6 Мб (иллюстрация Petr Král's Research Group).





Складывать одноатомные листы из углеродных атомов в любые формы научились химики университета Иллинойса в Чикаго (UIC). Примечательно, что им для этого не понадобились сложные методы и химические соединения.


Американцы обнаружили, что изменять форму графеновых листов можно при помощи слабых взаимодействий между ними и каплями воды нанометрового размера. "Ранее мы даже не подозревали, что когда-нибудь сможем контролировать процесс складывания", — говорит руководитель нынешнего исследования Петр Краль (Petr Král).


Данная работа началась с того, что Петр и его коллеги построили компьютерную модель слабого взаимодействия между нанокаплями воды и графеном. Оказалось, что так называемые силы Ван-дер-Ваальса способны изменить форму листов из углеродных атомов. При этом вода и графен не связываются химически, что, несомненно, очень удобно для учёных.


"Варьируя размер капли, форму и размер графеновой заготовки, мы смогли сложить самые разные фигуры, которые пригодятся в различных приложениях", — рассказывает Краль.


В своей статье в журнале Nano Letters Петр и его подопечные описали, как им удалось при помощи воды скрутить листы в трубки (смотрите видео, AVI-файл, 7,9 Мб), согнуть, сложить такие непростые формы, как капсулы, сэндвичи, кольца, завязать графеновые ленты в узлы и заставить их скользить относительно друг друга.




Для выполнения всех действий достаточно использовать атомный силовой микроскоп и микроскопические инструменты (шприцы, иглы). Последние нужны для точного размещения капель воды и других материалов на углеродных листах.


Всё это разнообразие форм гнутого графена понадобилось американским химикам для создания наноразмерных устройств нового типа. Ведь, имея возможность придавать графеновому листу любую форму, можно на основе всех перечисленных выше "блоков" собрать наноботов, устройства с уникальными механическими, электрическими и оптическими свойствами.


Однако Краль и его коллеги мечтают увидеть другое конкретное приложение своему открытию. Они пытаются внедрить графеновые листы в мембрану живой клетки, покрыв сформированные фигуры фосфолипидами (phospholipid). Если когда-нибудь удастся создать такой биохимический гибрид, учёные смогут заставить графен выполнять внутри клетки определённые функции.


Отметим, что по части создания новых нанообъектов учёные уже весьма преуспели, значительно расширив количество доступных форм. Мы рассказывали о том, как химики создали нанотрубки с квадратным сечением, металлические проводки внутри углеродных нанотрубок, "воздушный шар" из графена и смогли разорвать углеродные нанотрубки на ленты.



Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок