Новости химии
ФОТОВСПЫШКА ЗАПУСКАЕТ ХИМИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ НА НАНОУРОВНЕ
Учёные из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles) открыли новое явление в наномире сварку материалов под излучением фотовспышки.
Аспирант Цзясин Хуан (Jiaxing Huang) решил просто сделать ряд снимков нановолокон полианилина с помощью обычной 35-миллиметровой фотокамеры.
Каково же было его удивление, когда после первых кадров он увидел, что волокна расплавились, источая запах жжёного пластика.
Опытным путём отрегулировав расстояние между объектом и камерой, Хуан смог заставить аккуратно превращаться скопление нановолокон в целую полимерную плёнку гладкую и не расплавленную.
При этом, в зависимости от условий, получался электропроводящий полимер или изолятор.
Как выяснили исследователи, яркая световая вспышка, как спусковой крючок, запускала в находящихся рядом нановолокнах полианилина цепную реакцию, выделяющую тепло и сплавляющую их в единое целое.
Учёные говорят, что таким способом можно соединять и другие полимеры, вставляя между ними прослойку из разбросанных полианилиновых волокон и давая инициирующую вспышку.
Авторы работы отмечают, что тот же эффект был бы невозможен для тех же веществ, но в обычном масштабе.
Сварка фотовспышкой возможна только потому, что склопление нановолокон имеет огромную суммарную площадь поверхности и ряд других свойств, отличающих их от таких же веществ в макромасштабе.
Во многих областях такая сварка выглядит привлекательнее, к примеру, сварки лазерной, так как требует намного меньшей мощности и закрывает сразу всю поверхность обрабатываемого объекта, а не одну маленькую точку.
Новый эффект может использоваться в химической промышленности и наноинженерии.
Источник: Мембрана
Дата: 1 ноября 2004
ХИМИКИ СОЗДАЛИ «КРАБОВЫЕ КЛЕШНИ», ЗАХВАТЫВАЮЩИЕ АТОМЫ МЫШЬЯКА
Свидиненко Юрий (Svidinenko)
Химики из Орегонского университета создали молекулярные «клешни», которые захватывают отдельные атомы мышьяка. О своем открытии исследователи сообщили в ноябрьском выпуске журнала Angewandte Chemie International Edition.
Даррен Джонсон, специалист в области супрамолекулярной химии, и его коллеги разработали молекулу, способную захватывать и связывать атомы мышьяка. Эти молекулы называются хелаторами (хелатор с греческого — «крабовые клешни»). Молекула хелатора имеет специальную структуру, напоминающую клешни краба. Благодаря такой особой конфигурации, и структуре присоединительных мест на поверхности молекулы, несколько молекул способны захватывать и удерживать длительное время атом металла. Три молекулы, содержащие в качестве основного элемента серу связываются с атомами мышьяка, образуя пирамидальную структуру. Ранее мы писали о планируемых молекулярных рецепторах, которые могут захватывать отдельные молекулы. Работа Джонсона и его коллег как нельзя лучше вписывается в развитие будущих нанорецепторов.
На модели показана структура самособирающегося кластера, содержащего отдельные атомы мышьяка. Модель составлена на основе рентгеноструктурного анализа. Цвета атомов: мышьяк — фиолетовый; углерод — серый; сера — желтый; водород — белый.
«Если усовершенствовать разработанный нами метод, то он пригодится для обнаружения и удаления токсичных металлов из организма человека или окружающей среды», — сказал Джонсон.
Пока что исследователи продемонстрировали, как хелаторы связывают атомы мышьяка в лабораторных условиях. Для того чтобы использовать хелаторы в клинической практике, необходимо разработать эффективный и надежный метод их последующего выведения из организма.
«Сейчас мы стараемся доказать, что наши „крабовые ловушки“ первыми нейтрализуют мышьяк, опережая отравление человеческого организма этим металлом», — говорит Джонсон.
Математическое моделирование хелаторов выявило некоторые особенности комплекса, содержащего мышьяк. Исследователи использовали математические методы ab initio для того, чтобы построить оптимальную модель хелатора.
«Сейчас мы работаем над разработкой более стабильных систем по захвату атомов мышьяка. Большинство наших расчетов мы ведем с помощью математического моделирования, что значительно сокращает время, необходимое для нахождения правильного решения», — комментирует работу ученых Джонсон.
Процесс самосборки предполагает соединение нескольких молекул в большую структуру благодаря геометрическим или физико-химическим особенностям собирающихся молекул. В результате этого процесса должно получиться соединение гораздо более стабильное, чем исходные «строительные блоки».
В основе построения модели молекулы хелатора и готового комплекса, содержащего атомы мышьяка, лежали два фундаментальных метода: магниторезонансная спектроскопия и рентгенография. Для определения структуры комплекса в первом приближении использовали магниторезонансное отображение (MRI), которое часто используется в медицинской диагностике. А для исследования атомарной структуры комплексов пришлось воспользоваться техникой рентгеноструктурного анализа.
Эта первичная фаза работы исследователей финансировалась грантом Орегонского университета.
Источники:
1. University of Oregon: UO chemists create molecular 'claws' to trap arsenic atoms
Источник: Nanotechnology News Network
Дата: 16 ноября 2004
ХИМИКИ СОЗДАЛИ САМУЮ МОЩНУЮ В МИРЕ КИСЛОТУ
Профессор Кристофер Рид (Christopher Reed) и его коллеги с химической кафедры университета Калифорнии (UCR Chemistry) создали самую мощную в мире кислоту, которая, по меньшей мере, в миллион раз мощнее концентрированной серной кислоты.
Состав, названный карборановой кислотой (carborane acid), является первой "суперкислотой", которую можно хранить в пробирке, тогда как предыдущий рекордсмен (fluorosulphuric acid) разъедал стекло.
Мягкость новой кислоты результат её замечательной химической стабильности. Как и все кислоты, она вступает в реакцию с другими составами, жертвуя им заряженные атомы водорода.
Но то, что остаётся после реакции, хотя и отрицательно заряжено, является настолько устойчивым, что отказывается реагировать далее.
Формула новой кислоты: H(CHB11Cl11).
Она более чем в 100 триллионов раз кислее, чем обычная вода.
По словам Рида, состав появился в результаты выдумывания новых химикалий.
Вместе с коллегами он хочет использовать карборановую кислоту для окисления атомов инертного газа ксенона, просто потому, никто прежде этого не делал.
Что же касается практического применения, то "суперкислота" могла бы использоваться для близкого изучения прежде неуловимых химикалий или же для оказания помощи химической промышленности в более эффективном управлении реакциями.
Источник: Мембрана
Дата: 17 ноября 2004
США: ГАЛОГЕННАЯ СВЯЗЬ - ХОРОШО ЗАБЫТОЕ СТАРОЕ
Галогенная связь была открыта десятилетия назад, и все эти десятилетия о ней никто не вспоминал. Галогенная связь - одна из видов химических связей - имеет весьма малое значение в "обычной" химии и поэтому благополучно забыта химиками, но, как недавно показали биохимики из Орегонского университета (США), может играть чрезвычайно важную роль в биохимии.
Галогенная связь похожа на водородную. Она возникает между атомами кислорода и атомами элементов-галогенов - хлора, брома и йода. Биохимики "вспомнили" о существовании галогенной связи, изучая молекулу ДНК в нестандартном состоянии и обнаружив атом брома гораздо ближе к атому кислорода, чем он должен был быть.
Многие антибиотики, имеющие в своем составе атомы галогенов, теряют свои свойства при их замещении. Биохимики выяснили, что и здесь не обошлось без галогенной связи - атомы галогенов в антибиотиках способствуют их связыванию с их "целями", а без этих атомов молекулы антибиотиков остаются несвязанными и не могут проявить свое действие.
Источник: News.Battery.Ru - Аккумулятор Новостей
Дата: 22 ноября 2004
ГОЛЛАНДИЯ: КАК ПРОСТО И ДЁШЕВО ПОДНЯТЬ... МОРСКОЕ ДНО
Голландский геохимик Рулоф Шулинг открыл невероятно дешевый способ возведения дамб, переправ и прибрежных защитных сооружений. Голландец может заставить вырасти и подняться над поверхность воды дно морское, пишет британский научный журнал New Scientist.
Сама идея пришла исследователю в голову в 1988 году. Он установил, что при прокачивании серной кислоты в пробуренные в известковой породе отверстия происходит химическая реакция, в результате которой получается весьма прочный гипс. По объему исходный продукт вдвое превышает начальный материал.
Так как известняк часто покрывает дно на мелководье, исследователь заключил, что ему удалось открыть невероятно простой и дешевый способ создания водоразделов. "При достаточном количестве кислоты, введенной в определенные точки, гряда цельных скал будет медленно вырастать, пока не покажется из воды. В стиле Старого завета", - поясняет процесс New Scientist.
Сейчас изобретатель ищет применение своему открытию. Он уже предложил целую серию грандиозных проектов. Среди них, например, создание естественных водорезов для защиты меловых скал английского Дувра, расширение жизненного пространства жителей Гибралтара, сооружение дамбы через Ормузский пролив и водоразделов между Мальдивскими островами.
Однако первый свой проект ученый твердо решил осуществить в Полкском проливе между Индией и Шри-Ланкой. 65-километровый участок дна там покрыт известняковыми рифами - идеальным материалом для создания надводной переправы, по которой можно провести железную дорогу и автотрассу. По расчетам изобретателя, чтобы нарастить 500-метровый отрезок рифов на 2.5 м, понадобится 1 млн. куб. м кислоты. Примерно такое количество кислоты в виде промышленных отбросов производит в год любая химическая фабрика Индии. На весь риф понадобится около 130 млн. куб. м кислоты. Тогда дно можно будет наращивать на 1 м каждый месяц.
Власти Индии и Шри-Ланки, по некоторым данным, уже высказали заинтересованность в смелом проекте. Обе страны уже несколько лет безрезультатно обсуждают возможность строительства обычного моста через пролив, стоимость которого оценивается в 475 млн. фунтов стерлингов. Об этом сообщает ИТАР-ТАСС.
Источник: News.Battery.Ru - Аккумулятор Новостей
Дата: 25 ноября 2004
НАНОТРУБКА В КАЧЕСТВЕ ПРОБИРКИ
Свидиненко Юрий (Svidinenko)
Британские физики-материаловеды создали самую маленькую пробирку в мире и попали с нею в Книгу рекордов Гиннеса. Дэвиду Брицу из Оксфордского университета и его коллеге Андрею Хлобыстову из Университета Ноттингема, удалось провести химическую реакцию в углеродной нанотрубке.
Углеродная нанотрубка длиной два микрона и диаметром 1,2 нанометра представляет собой листок графита в атом толщиной, который свернут в цилиндр. Результаты реакций, проходящих в таких пробирках можно наблюдать только под электронным микроскопом.
модель химической реакции в нанотрубке
фиолетовые шарики - полимер из оксида фуллеренов (C60O)n
Новая технология может быть использована при синтезе полимеров, когда отдельные молекулы вещества соединяются между собой в длинные цепочки.
Ученые экспериментировали с молекулами окиси фуллеренов C60O, которые в обычных условиях соединяются в разветвленный полимер, похожий на дерево. Однако при проведении этой реакции в нанотрубке, молекулы образовали прямую линию, потому что стенки пробирки не давали им разветвляться. Такие структуры были получены ранее и назывались гороховыми стручками, но вот провести реакцию в нанотрубке удалось впервые.
В результате был создан полимер более высокого качества, чем те, которые получались в обычных пробирках. Ученые полагают, что в перспективе в нанотрубках можно будет синтезировать многие важные для науки и промышленности полимеры, например, полиэтилен, чья молекулярная форма легко поддается контролю.
Источник:
1. Nanotechweb.org: Nano test tubes get a reaction
Источник: Nanotechnology News Network
Дата: 25 ноября 2004
ФРАНЦИЯ: СОВЕРШЕННОЕ ОРУДИЕ УБИЙСТВА ТОКСИКОЛОГИ НАШЛИ В ДЕРЕВЕ СУИЦИДА
Группа французских и индийских исследователей во главе с Ивэном Гэйллардом (Yvan Gaillard) из Лаборатории аналитической токсикологии (Laboratory of Analytical Toxicology) обнаружили, что произрастающее в Индии и Юго-Восточной Азии дерево Cerbera odollam, которое также называют "деревом суицида", действительно является самым часто используемым самоубийцами растением.
В плодах этого дерева содержится мощный токсин, названный сирберином (cerberin), по структуре подобный дигоксину, который убивает, блокируя каналы иона кальция в сердечных мускулах.
Хотя яд дерева и имеет горький вкус, его можно сделать незаметным, смешав с пряной пищей.
Учёные зафиксировали 500 случаев смерти от яда дерева за период между 1989 и 1999 годами в одном только юго-западном индийском штате Керала (Kerala).
Но истинное количество смертей из-за Cerbera odollam может быть вдвое больше, так как даже специалистам трудно выяснить, как часто яд дерева используется для убийства людей.
Используя жидкую хроматографию вместе с массовой спектрометрией, чтобы проверить ткани трупов на наличие следов отравления, учёные раскрыли множество убийств, на которые ранее никто не обращал внимания. Кроме того, в некоторых случаях убийства, возможно, выдавались за суицид.
Об этом свидетельствует и тот факт, что три четверти жертв Cerbera - женщины. Исследователи полагают, что растение используется для убийства молодых жён, которые не отвечают стандартам, принятым в некоторых индийских семействах.
Хотя отравления сиберином известны западным токсикологам, обычным медикам крайне сложно установить истинную причину смерти, если нет свидетельств того, что жертва принимала этот яд.
Гэйллард и его коллеги назвали Cerbera odollam "совершенным орудием убийства".
Источник: News.Battery.Ru - Аккумулятор Новостей
Дата: 29 ноября 2004