Список новостей

Впервые исследователи продемонстрировали, что водород может замещать щелочные металлы в типичных для этих s-элементов структурах. Водород, на орбиталях которого расположен только один s-электрон, можно считать химическим аналогом щелочных металлов, электронная формула которых описывается формулой ns1. Однако при обычных условиях химические свойства водорода и щелочных металлов значительно различаются.   Это наглядно демонстрируется тем, что водород представляет собой газообразное вещество, а другие а элементы I группы ведут себя себя как химически активные металлы, которые при комнатной температуре и нормальном давлении являются твердыми веществами.   Несмотря на то, что можно отметить некоторое сходство водорода с щелочными металлами, в особенности с самым маленьким и легким их представителем – литием, связи в соединениях которого обладают наиболее ярко выраженным ковалентным характером химических связей, твердотельные соединения, в которых бы вместо щ ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании, Испании и Швейцарии сообщают, что разработанный ими метод для изучения реакций, протекающих с переносом электронов, позволит разработать более эффективные солнечные батареи. Мониторинг особенностей зарядки фотоэлектрических устройств важен для повышения эффективности накопления заряда, особенно в солнечных батареях, сенсибилизированных красителем, [dye sensitised solar cells (DSSC)], которые превращают солнечный свет в электричество. Создание эффективных солнечных батарей является определяющим для осуществления все возрастающих энергетических запросов, особенно тогда, когда мир старается найти способы получения энергии, альтернативные сжиганию ископаемого топлива. Являясь простыми в изготовлении, DSSCs, обладают множеством привлекательных характеристик, они гибки и прозрачны, однако их эффективность до настоящего времени оставляет желать лучшего. Исследовательская группа под руководством Пьера Барне (Piers Barnes) из Имперского колледжа Лондо ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании, Испании и Швейцарии сообщают, что разработанный ими метод для изучения реакций, протекающих с переносом электронов, позволит разработать более эффективные солнечные батареи. Мониторинг особенностей зарядки фотоэлектрических устройств важен для повышения эффективности накопления заряда, особенно в солнечных батареях, сенсибилизированных красителем, [dye sensitised solar cells (DSSC)], которые превращают солнечный свет в электричество. Создание эффективных солнечных батарей является определяющим для осуществления все возрастающих энергетических запросов, особенно тогда, когда мир старается найти способы получения энергии, альтернативные сжиганию ископаемого топлива. Являясь простыми в изготовлении, DSSCs, обладают множеством привлекательных характеристик, они гибки и прозрачны, однако их эффективность до настоящего времени оставляет желать лучшего. Исследовательская группа под руководством Пьера Барне (Piers Barnes) из Имперского колледжа Лондо ..
Вся статья

В наши дни алюминий является одним из наиболее часто используемых материалов – сплавы алюминия применяются и в строительстве, и в аэрокосмической технике, из алюминия изготавливаются емкости для напитков и фольга для запекания.   Тем не менее, возможности алюминия, как и атома безграничны – японские исследователи заявляют, что в скором времени алюминий может использоваться в качестве контейнера водорода для топливных ячеек. Легкие полостные гидриды – соединения, в которых атомы водорода занимают полости (поры) между атомами, давно рассматриваются в качестве перспективных и безопасных материалов для хранения водорода, необходимого для топливных ячеек.   На настоящее время были получены и изучены такие гидриды, содержащие атомы магния, натрия и бора, однако ни один из них не показал себя как практически полезный материал для обратимого связывания водорода. Гидрид, полученный на основе алюминия или его сплава, мог бы казаться более подходящим кандидатом, п ..
Вся статья

Новый класс контрастных веществ для магнитно-резонансной томографии (МРТ), разработанный исследователями в Великобритании, обещает получать более четкие картинки за более короткое время. Руководитель исследования Дэвид Паркер (David Parker) из Даремского университета объясняет, что любой эксперимент, связанный с ядерно-магнитным резонансом заключается в погоне за чувствительностью. Поэтому исследователи во главе с Паркером разработали контрасты для МРТ, позволяющие увеличить чувствительность МРТ-датчика, в 20 раз. В клинических исследованиях МРТ используется с целью исследования внутренних органов и тканей. Для этого используется сильные магнитные поля и радиоволны, позволяющие исследовать поведение атомного ядра, обладающего ядерным спином. Химические сдвиги от протона в ЯМР обычно приходятся на интервал 0-12 миллионных долей, но вода и жир человеческого тела резонируют при 4,7 и 1,3 м.д. соответственно, и могут перекрываться с сигналами МРТ-датчика. Новые контрасты Пар ..
Вся статья

Теоретически возможность реализации Ф-химической связи (типа перекрывания электронных облаков, в которых участвует все шесть «лепестков» f-орбитали) была предсказана относительно давно, однако до настоящего времени такой тип перекрывания так и не удалось наблюдать экспериментально.   Исследователи из США приводят экспериментальное свидетельство в пользу того, что такое необычное перекрывание реализуется с участием f-орбитали тория в сендвичевом комплексе тория – тороцене. Главным образом, связывание, которое реализуется в молекулах актиноидах можно представить как суперпозицию двух типов химических связей – незначительного вклада ковалентного взаимодействия и подавляющей роли ион-ионных взаимодействий. Однако для некоторых случаев высказывается предположение, что именно Ф-перекрывание в ряде случаев может объяснять некоторые особенности реакционной способности и свойств производных актиноидов. Теория ковалентных взаимодействий является фундаментальной ..
Вся статья

Известно, что медь обладает антибактериальными свойствами, однако результаты нового исследования позволяют предположить, медь используется в качестве сигнальной системы бактерий и играет важную роль в резистентности микроорганизмов к антибиотикам.   Исследователи из Китая обнаружили, что ряд антибиотиков вызывает аккумуляцию меди внутри Escherichia coli, и это увеличение концентрации подсказывает бактериям, как настроить свою защиту. Пен Чень (Peng Chen) из Университета Пекина заявляет, что толерантность по отношению к антибиотикам долгое время связывалась с гомеостазом внутриклеточных ионов металлов, однако до настоящего времени не сообщалось о непосредственном участии меди в резистентности бактерий по отношению к антибиотикам.   Исследователи изучали механизм антибиотической резистентности, известный под названием Mar, действие которого основано на том, что бактерия разрушает и выталкивает из своей цитоплазмы антибиотики, регулируя это проце ..
Вся статья

Группа исследователей из Технологического Университета Наньянга (Сингапур) заявляют, что им удалось решить давнюю загадку о том, почему теплая вода замерзает быстрее, чем охлажденная. Как заявляют они в статье, причина такого необычного поведения воды заключается в строении сетки водородных связей, объединяющих молекулы воды. Парадокс, который гласит, что горячая вода (при некоторых условиях) может замёрзнуть быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания, упоминали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт. В 1963 году танганьикский школьник Эрасто Мпемба заинтересовался причинами того, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная. Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы». Этот же вопрос Мпемба задал приехавшему в школу Деннису Осборну, профессору физики. Проведенная экспериментальная прове ..
Вся статья

Исследователи из Японии смогли собрать энергию света, используя для сброса энергии большого количества фотонов на один акцептор, исключительно большое количество фотоабсорберов.   Разработанная двухстадийная последовательность, позволяющая добиться высокой эффективности переноса энергии, может считаться одной из наиболее релевантных моделей фотосинтеза. Ранее исследователи использовали только одностадийные системы для сбора световой энергии, что значительно сокращает количество абсорберов, способных накапливать энергию света и передавать ее на единичный реакционный центр.   В новой работе, авторами которой являются Осаму Исинати (Osamu Ishitani) из Технологического Института Токио и его соавторы, для эффективного сбора световой энергии использовано максимальное на настоящее время количество искусственных листьев. Исследователи из группы Исинати скомбинировали 440 периодических мезопористых кварцорганических трубок [periodic mesoporous organosilica ( ..
Вся статья

До сих пор является загадкой то, как могла произойти жизнь из неживого набора химических веществ. До тех пор пока мы не будем уверены, какое химическое вещество существовало на пребиотической стадии развития Земли, мы только можем изучать биомолекулы, существующие на сегодняшний день, которые могут подсказать нам, что произошло три миллиарда лет тому назад. В наши дни исследователи используют набор этих биомолекул, чтобы продемонстрировать один из путей, по которому жизнь могла зародиться. Исследователи обнаружили, что такие молекулярные машины, которые сегодня существуют в живых клетках, не способны на большие свершения, если полагаются исключительно на себя. Но как только исследователи добавляют липофильные реагенты, образующие некоторое подобие клеточной мембраны, это способствует тому, что химические реагенты сближаются достаточно близко для реакции в высокоспецифической манере.   Такая форма самоорганизации является удивительной, и понимание того, как она проис ..
Вся статья

Канадские исследователи разработали устройство на бумажной основе, которое проверяет сопротивляемость бактерий к определенным антибиотикам. Простая система сможет помочь медицинскому персоналу в районах, удаленных от развитой инфраструктуры,выбрать наиболее подходящее лечение для бактериальных инфекций. Испытание бактерий на чувствительность к антибиотикам с целью подбора эффективных лекарственных средств является жизненно важным для соответствующего лекарственного лечения пациентов. Существующие методы позволяют определять антибиотик, наиболее эффективный в борьбе с теми или иными бактериями, но необходимое для этого оборудование часто является дорогим и для работы на нем нужны высоко квалифицированные операторы и соответствующие условия. В ходе новой работы Ратмир Дерда (Ratmir Derda) с коллегами из Альбертского университета разработали портативное устройство, созданное из бумаги и других дешевых материалов. Исследовательская группа обратилась за помощью к старшеклассникам сре ..
Вся статья

Благодаря возможности настраивать электронные свойства за счет относительно простого регулирования состава, полупроводники в настоящее время применяются в качестве контрольных элементов многих высокотехнологических устройств. Как правило, для производства этих устройств требуются дорогие и энергозатратные методы вакуумного нанесения. Значительным улучшением технологии полупроводниковых устройств, позволяющим отказаться от вакуумной техники нанесения полупроводников, могли бы быть, например методы, в которых бы использовалось распыление раствора нужного полупроводника. Тем не менее, практически все известные растворители не могут использоваться для получения раствора полупроводника с концентрацией, достаточной для его распыления. Наиболее хорошо растворяющий вещества, обладающие полупроводниковыми свойствами, гидразин, отличается высокой токсичностью, да и взрывоопасен. Новая работа позволяет надеяться на решение этой проблемы – исследователи из группы Дэвида Веббера (David H ..
Вся статья

Результаты нового исследования показали, что хлеб, испеченный до рыхлой структуры на вкус более соленый, чем менее воздушные хлебобулочные изделия. Это открытие сможет доказать полезность понижения содержания поваренной соли в хлебе, а именно хлеб представляет собой один из самых самый значительных источников натрия для человека. Эксперты по здоровью длительное время настаивают на том, что диета с пониженным содержанием натрия является одним из путей по предотвращению заболевания сердечно-сосудистой системы. Поэтому химики пищевых производств стараются разрабатывать и коммерциализировать пищевые продукты с пониженным содержанием соли. Однако понизить содержание соли в хлебе нелегко. Хлорид натрия влияет на активность дрожжей. Кроме того, хлорид натрия в дополнение к другим преимуществам увеличивает срок годности продукта питания. Следует также отметить, что люди предпочитают уже известный соленый вкус хлеба, а заменители соли не воспринимаются потребителями также хорошо, как ..
Вся статья

В последнее десятилетие для обнаружения амилоидных бляшек в мозгу пациентов, страдающих от болезни Альцгеймера, стали применяться низкомолекулярные трейсеры.   В 2012 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США одобрило использование в диагностике производного, содержащее нуклид 18F, которое связывается с амилоидными бляшками и дает сигнал, который можно наблюдать с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Новая работа химиков из Австралии привела к созданию нового трейсера – комплекса меди, который работает по сходному механизму, однако обладает большим временем жизни. По словам исследователей, медленная скорость распада нового соединения и относительно простые химические превращения, с помощью которых можно получить этот новый комплекс, может вывести обнаружение амилоидных бляшек, а, следовательно, и диагностику болезни Альцгеймера, на новый уровень. Пол Донелли (Paul S. Donnelly) из Университета Мельбурна заявляет, что с помощью н ..
Вся статья

Американские исследователи использовали ЯМР для построения температурных карт реакций, протекающих внутри каталитических реакторов. Такой метод открывает дверь для удобного неинвазивного способа обнаружения горячих и холодных участков внутри реактора. При поиске оптимального решения при проектировании реакторов инженеры-химики используют сенсорные датчики, как например термопары, для определения температуры реакции. Но для большинства обычных каталитических реакций, протекающих между твердым и газообразным веществами, введение сенсора внутрь реактора может влиять на потоки газообразных веществ, поэтому значение измеренных параметров в лучшем случае будет представлять приблизительную величину. Руководитель исследования, Луис Бушар (Louis Bouchard) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, отмечает, что при внедрении маленького датчика в очень большой реактор не возникает сложностей, поскольку такой реактор даже не оказывает влияния на поток. Однако когда дело касается ..
Вся статья

Американские исследователи призывают химиков-синтетиков перестать игнорировать электрохимию. Ученые продемонстрировали, что две области науки могут плодотворно сотрудничать с целью произведения более экологически чистых реакций. И чтобы сделать такой союз еще более «зеленым», в качестве усилителя такого союза может выступать солнечный свет. Известно, что если одно соединение окисляется, то другое восстанавливается. В электрохимических реакциях окисления хемоселективность основывается исключительно на потенциалах окисления функциональных групп в растворе. Химические окислители с другой стороны можно разработать, нацелив их на строго определенную функциональную группу по критерию схожему с критерием стерических эффектов или хиральности, однако часто применяющиеся в синтетической практике металлосодержащие окислители могут приводить к потерям реагента.   Кевин Мёллер (Kevin Moeller) и его группа исследователей из Университета Вашингтона в Сент-Луисе продемонстрировали, ..
Вся статья

Нанокристаллы из полупроводниковых материалов, известные как квантовые точки, испускают яркое и монохроматическое излучение при возбуждении светом или электрическим напряжением. Ряд специалистов по материаловедению уже создали прототипы дисплеев, в которых квантовые точки играют роль светоизлучающих диодов. Результаты нового исследования позволяют говорить, что природа кристаллической решетки внутри структуры определенных квантовых точек определяет эффективность испускания квантовой точке фотонов вследствие ее возбуждения. Это обстоятельство позволяет использовать изменение строения кристаллической решетки квантовых точек для увеличения эффективности квантовых точек, интегрированных в светоизлучающие диоды.   Одним популярным типом квантовых точек являются частицы, ядро которых состоит из полупроводника одного типа, окруженного оболочкой из другого полупроводника. Квантовые точки с тонкими оболочками отличаются большим квантовым выходом, шансом испустить фотон в рез ..
Вся статья

Организм, инфицированный патогенной бактерии должен противостоять окислительному стрессу, брошенному в бой иммунной системой борющегося с инфекцией организма или антибиотиками. Однако ученые не вполне понимают, как микробы сопротивляются такой атаке.   Новая информация позволяет утверждать, что бактериальный белок, имеющий название Dps, может защищать клетки генома, отправляя электроны для собственной починки по цепочке ДНК к местам, которые подверглись атаке окислителя. В соответствии с утверждением Жаклин К. Бартон (Jacqueline K.Barton) из Калифорнийского технологического института, одним из интересных характерных свойств белка Dps является железо, в большом количестве входящее в состав этого белка. Бартон отмечает, что близкая к сферической форма белка Dps имеет 24 сайта, связывающих железо, которые группируют атомы железа в белке образуя некое подобие железной конфетки M&M с белковой оболочкой. Однако исследователи до определенного момента не знали, зачем бе ..
Вся статья

Шведские исследователи использовали целлюлозные волокна, покрытые магнитоактивными наночастицами, для того, чтобы создать сверхтонкую акустическую систему.   Такой материал мог бы выступить в роли более дешевой и более экологически дружественной альтернативы полимерам, которые обычно применяются для изготовления динамиков и громкоговорителей. Центром стандартной акустической системы является большой магнит, который становится все сложнее и сложнее внедрять в наши уменьшающиеся гаджеты. Катушка, прикрепленная к мембране громкоговорителя, управляет движением мембраны, в результате чего генерируются акустические волны, однако мощность этой катушки также может и ухудшить качество воспроизведения звука. Биокомпозитная мембрана, разработанная Ричардом Олссоном (Richard Olsson), Ларсом Бергландом (Lars Berglund) и их исследовательскими группами из Королевского технологического института в Стокгольме, устраняет необходимость в громоздком магните и увеличивает качество звука ..
Вся статья

Микроразмерные механические и электронные устройства – микроэлектромеханические системы, или МЭМС [ microelectromechanical systems (MEMS)] используются во многих электронных устройствах, например в таких как датчики движения, управляющие подушками безопасности в автомобилях или датчики движения в смартфонах.   В дальнейшее развитие работ в области МЭМС исследователи сообщают о первом МЭМС-устройстве, изготовленном с помощью струйной печати. Исследователи отмечают, что такие отпечатанные переключатели смогут со временем стать недорогой альтернативой классическим МЭМС-датчикам и другой электронике. В настоящее время большинство МЭМС изготавливаются из кремния с помощью такой техники как литография. С методами струйной печати производители смогут скорее сократить расходы на производство электроники с помощью ее непрерывного производства на большой по площади поверхности-подложке подобно тому, как издатели печатают газеты. Такой процесс кажется более эффективным, ч ..
Вся статья

Теоретические расчеты позволяют предположить, что линейные одномерные цепи углерода – карбин, могут оказаться прочнее любого известного материала, если, конечно, экспериментаторы подберут условия для получения его в больших количествах.   Исследователи также предсказывают, что такая аллотропная форма углерода должна обладать уникальными электрическими и магнитными свойствами, которые могут оказаться полезными для применения в компьютерной технологии [1]. Химики развлекались с идеями строения и попытками синтеза этой аллотропной модификации углерода с 1950-х годов. Делались неоднократные попытки синтеза полиинов – углеродных цепей, в которых чередуются одинарные и тройные связи, а также кумуленов – цепочек, в который атомы углерода связаны двойными связями. Соединения обоих типов сложно получить, они отличаются низкой стабильностью, поэтому долгое время химия карбинов считалась тупиковой веткой в развитии химии. Тем не менее, успех в синтезе графена, углеродных ..
Вся статья

Ученые из Австралии разработали систему светофильтров из наночастиц, которая пропускает только свет тех длин волн, которые благоприятны для роста микроводорослей. Система может сделать производство биотоплива из водорослей более эффективным. Фотосинтетические организмы, в особенности микроводоросли, занимают важное место в исследованиях, направленных на поиски нового возобновляемого топлива и сырья для химических реагентов. Скорость и эффективность, с которой микроводоросли растут, на сегодняшний день являются ограничивающим факторами для их применения в качестве конкурентоспособного коммерчески доступного продуктом. Таким образом, оптимизация их производства является несомненным приоритетом. Колин Растон (Colin Raston) из Университета Флиндерс совместно с коллегами из Университета Западной Австралии разработал новый способ, позволяющий увеличить скорость образования и эффективность накопления фотопигментов, а именно хлорофилла, в водоросли. Исследователи культивировали водо ..
Вся статья

Фоточувствительные соединения, встроенные в искусственную мембрану могут улавливать энергию света в соответствии с механизмом, который реализуется подобно механизму действия протонному насосу, который работает в биологических клетках.   Исследователи из Швейцарии отмечают, что разработанная в их группе мембрана предоставляет новые возможности по улавливанию солнечной энергии и созданию искусственных фотосинтетических систем. В живых клетках протонные насосы представляют собой транспортные белки, которые переносят ионы гидроксония через мембраны. Благодаря их действию создается протонных градиент, способствующий тому, что значения pH и зарядов на различных сторонах мембраны существенно различаются, и это обеспечивает хранение электрохимической энергии.   Эрик Баккер (Eric Bakker) из Университета Женевы создал протонный насос, применив фотохромные спиропирановые производные, которые под воздействием света могут переходить в различные формы. При облучении ..
Вся статья

Исследователи из Китая провели детальное исследование пространственно-временного распределения тех веществ, загрязняющих атмосферу, которые образуются в результате применения фейерверков. Результаты такого исследования показывают, что вклад «огненных шоу» в загрязнение окружающей среды нельзя недооценивать. Фейерверки и петарды интенсивно используются по всему миру во время массовых праздничных и памятных мероприятий. В ходе таких огненных представлений образуется огромное число различных веществ, загрязняющих окружающую среду, таких как моноксид углерода, диоксид серы, а также миркоскопические взвешенные в воздухе аэрозольные частицы. Многие исследовательские группы во всем мире изучали различные аспекты влияния фейерверков на локальную атмосферу, однако результаты, полученные исследователями из группы Вея Гона (Wei Gong) (Университет Вухань), представляют собой первый пример изучения влияния фейерверков на большую по площади географическую зону и больший интервал времени. ..
Вся статья

В последнее время мы все больше говорим о безбумажных технологиях и сокращении расхода бумаги, однако хранение и передача информации в электронном виде не всегда является выходом из ситуации. Решением этой проблемы могла бы стать «перезаписываемая» бумага.   Исследователи из Китая разработали принцип «водной печати», который основан на том, что пропитанная красителями бумага изменяет свой цвет при увлажнении и становится бесцветной при высушивании. Для получения перезаписываемой бумаги исследователи провели скрининг ряда органических соединений, в результате которого выбрали четыре оксазолидина. Более низкие по энергии изомеры этих оксазолидинов бесцветны в отсутствии воды, однако при увлажнении бумаги водородные связи стабилизируют более полярные структуры с открытым циклом, в результате чего молекулы получают способность поглощать свет в видимой области и, таким образом, проявлять окраску. Длина волны поглощаемого света зависит от строения органического соединения ..
Вся статья

Исследователи разработали высокоселективный катализатор синтеза широко распространённого отбеливателя и дезинфектанта. Пероксид водорода является знакомым для всех средством дезинфекции, который можно встретить практически в любой домашней аптечке. Еще более значительную роль H2O2 играет в промышленности, где это вещество используется для отбелки целлюлозы при изготовлении бумаги или в качестве окислителя для получения кислородсодержащих органических соединений, как, например, пропиленоксид. Тем не менее, до настоящего времени так и не существует идеального способа крупнотоннажного производства этого реагента.   Исследователи из Университета Осаки (Япония) сообщают, что разработали новый подход к синтезу H2O2, который вполне может считаться тем самым идеальным процессом, поиск которого идет уже многие годы.   В настоящее время основным подходом к промышленному синтезу перекиси водорода является антрахиноновый процесс, насчитывающий большое количест ..
Вся статья

Исследователи из США разработали сенсор, который изменяет цвет в ответ на состояние окружающей среды, используя механизм схожий с тем, который действует во многих живых организмах. Например, когда индюшка или индюк волнуются, цвет шеи птицы может меняться от красного до голубого или белого. Основой сенсора, разработанного в группе Сэун-Ук Ли (Seung-Wuk Lee) из Калифорнийского университета в Беркли, являются расположенные в строго определенном порядке группах фрагменты нитевидных покровных белков бактериофагов (filamentous bacteriophage). Попадая на эти фрагменты, белый свет претерпевает когерентное рассеяние, что в итоге приводит к формированию цвета одной определенной окраски. Сжатие или расширение пучков покровных белков бактериофагов в ответ на внешнее воздействие, как например влажность или летучие химические вещества, изменяет расстояние между пучками, и в результате окраска рассеянного света изменяется. В шее индюка аналогичный эффект достигается за счет пучков коллагена, ..
Вся статья

Исследователи из Японии разработали самый быстрый на настоящий момент метод синтеза кристаллических микропористых твердых веществ. В настоящее время исследователи работают над возможностью масштабирования метода и его применения для синтеза этих материалов, спрос на которые в настоящее время растет все больше и больше. Кристаллические твердые микропористые вещества в настоящее время стали практически незаменимыми для повседневной жизни неорганическими материалами. Их упорядоченная структура содержит систему каналов и пустот диаметром по несколько нанометров, что позволяет им селективно и обратимо абсорбировать молекулы, опираясь на их размеры и форму. Это обстоятельство привело к распространению микро- и нанопористых неорганических материалов в качестве катализаторов, молекулярных сит и газовых сенсоров. В настоящее время эти системы также интенсивно исследуются на предмет использования в качестве систем для хранения водорода и изготовления источников питания для мобильных устро ..
Вся статья

Исследователи из США получили аналог графена, состоящий из атомов фосфора. Новая аллотропная модификация фосфора, по аналогии с графеном получившая название «фосфорен» ( phosphorene), еще в большей степени приближает эру создания двумерных электронных устройств. Пейде Йе (Peide Ye) из Университета Пэрдю с соавторами продемонстрировал, что фосфорен является первым двумерным электронодефицитным полупроводником (или полупроводником р-типа). Это обстоятельство важно для применения этого плоского материала в стандартных комплементарных металлооксидных полупроводниковых [metal-oxide semiconductor (CMOS)] логических устройствах, которые исследователи из группы Йе также изготовили, используя фосфорен. Йе отмечает, что для применения в электронных устройствах новый материал приспособлен даже лучше, чем графен. Системы транзисторов, которые работают в наших компьютерах и мобильных устройствах обычно работают, опираясь на особые электронные свойства границ соприкосновения полупров ..
Вся статья

Исследователи использовали ультрацентрифугирование и продемонстрировали, что некоторые углеводы ведут себя подобно белкам, формируя сложные образования с высокой степенью упорядоченности, которые меняют форму, чувствуя изменение концентрации [1]. До настоящего времени предполагалось, что углеводы либо движутся независимо друг от друга в растворителе, подобно тому, как молекулы сахарозы движутся в кружке с кофе, либо образуют большие труднорастворимые макромолекулярные агрегаты подобно волокнам целлюлозы, однако до настоящего времени никто и не мог предположить, что углеводы могут образовывать растворимые регулярные самоорганизующиеся структуры подобно молекулам белков.   Несколько лет назад исследователи из групп Томаса Хайнце (Thomas Heinze) из Университета Фридриха Шиллера в Йене (Германия) и Стефана Хардинга (Stephen Harding) из Университета Ноттингема (Великобритания) сообщили, что растворимые углеводы, полученные из химически модифицированной целлюлозы, мо ..
Вся статья

В США исследователи разработали новую стратегию по упрощению химического синтеза сложных углеводов. Олигосахариды – полимерные углеводы, состоящие из небольшого количества моносахаридных структурных звеньев. Они присутствуют во всех организмах с клеточной структурой, играя жизненно важную роль в межклеточной коммуникации.   Для синтеза биомакромолекул, как например пептиды и нуклеиновые кислоты, обычно используются автоматизированные методы. Однако аналогичные стратегии в синтезе олигосахаридов развиты намного меньше. Олигосахариды содержат большое число гидроксильных групп, которые обычно должны защищаться ортогонально, то таким образом, чтобы защитные группы могли быть удалены независимо друг от друга. Это создает большую проблему для химиков и препятствует прогрессу на пути к автоматизированному синтезу углеводов. Классические защитные группы для гидроксильных групп включают бензиловые эфиры, которые, как правило, удаляются с помощью гидрогенолиза или восстан ..
Вся статья

Анализ древних образцов ДНК позволяет предположить, что недостаток кальция и витамина D был единственной причиной, благодаря которой населявшие Иберийский полуостров люди эпохи неолита начали потреблять молоко. Большая часть взрослых млекопитающих не могут переваривать молоко, однако у человека в процессе эволюции выработалась переносимость лактозы и в зрелом возрасте. Это произошло благодаря тому, что фермент лактаза продолжает выделяться организмом и позволяет перерабатывать лактозу – молочный сахар и в том возрасте, когда человек уже живет не за счет молочного вскармливания. Ветви вида Homo Sapiens, у которых выработалась переносимость лактозы, появлялись несколько раз за последние 10000 лет в различных уголках земного шара. Благодаря этому обстоятельству значительная часть людей в настоящее время может пить молоко и потреблять содержащие лактозу продукты без риска для своей пищеварительной системы.   У специалистов по эволюционной биологии существует нескол ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании разработали голографический сенсор, который изменяет цвет в ответ на определенный аналит. Сенсоры, изготовленные из гидрогеля, содержащего наночастицы серебра, организованные в предопределенную слоистую структуру, могут иметь себестоимость лишь по 10 фунтов за устройство, что делает их потенциально привлекательными для массового скрининга клинических образцов или образцов окружающей среды. Исследование, проведенное Али Йетисеном (Ali Yetisen) из Кембриджского университета, основывается на концепции, первоначально разработанной Джефом Блитом (Jeff Blyth). Эта концепция включает создание «динамической» голографической дифракционной решетки. Подход к созданию сенсора таков – слой гидрогеля на основе полигидроксиэтилметакрилата толщиной 10 мкм импрегнирован наночастицами серебра, которые изначально распределены в гидрогеле произвольно. Если же на гидрогель направить несколько мощных лазерных лучей, происходит их интерференция, сложение и вычит ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании разработали метод, который с помощью спектроскопию усиленного поверхностью комбинационного рассеяния [surface enhanced Raman scattering (SERS) ] позволяет определить, какой конкретно штамм возбудителя менингита отвечает за инфекцию. Инкубационный период менингита крайне мал, причем эта болезнь протекает крайне тяжело уже и на ранних стадиях, в особенности тогда, причиной заболевания является бактериальная инфекция. Наряду с вирусами, возбудителями менингита может быть сразу несколько типов бактерий, а терапия осложняется тем, что каждый из этих типов чувствителен к определенному типу антибиотиков.   Очевидно, что чем быстрее анализ ДНК позволит определить тип патогенной бактерии, тем быстрее пациент сможет получить антибиотик, наиболее эффективный для своего состояния. Определение типа патогена также может избавить терапевтов от применения антибиотиков широкого спектра действия, чрезмерное применение которых увеличивает резистент ..
Вся статья

Исследователи из Германии, занимающиеся поиском надежного и экологически безопасного источника важных с точки зрения медицины полиненасыщенных жирных кислот [polyunsaturated fatty acids (PUFAs)], продемонстрировали, что эти кислоты могут быть получены с помощью почвенных бактерий. Исследователи постоянно исследуют роль, которую играют добавки на основе рыбьего жира для здоровья человека, и для кого они могут оказаться наиболее полезными, при этом никто и не собирается отрицать факт того, что полиненасыщенные жирные кислоты, которые входят в состав триглицеридов, образующих рыбий жир, полезны для здоровья для здоровья. Однако, чрезмерный отлов рыбы, климатические изменения и закисление океана привели к понижению численности рыб во всем мировом океане, и соответственно к оскудеванию источников высококачественного рыбьего жира.   Рольф Мюллер (Rolf Müller) с коллегами из Университета Саар (Saarland University) установил, что определенные разновидности миксобактерий (my ..
Вся статья

И без того многообразный мир микроскопических обитателей воды пополнился новыми членами – синтетическими самодвижущимися плавающими биороботами.   Группа исследователей под руководством Тахера Саифа (Taher Saif) из Университета Иллинойса разработала новый тип крошеных биогибридных машин, способных передвигаться подобно сперматозоидам. Результаты работы инженеров из Иллинойса представляют собой первые синтетические структуры, которые самостоятельно могут проходить сквозь обладающие достаточной вязкостью биологические жидкости. Как отмечает Саиф, микроорганизмы представляют собой целый мир, который до определенного момента мы могли изучать только с помощью микроскопа, и вот впервые рукотворная система смогла достигнуть этого «нижнего мира». Биороботы были созданы по образу и подобию одноклеточных созданий, обладающих длинными хвостами – жгутиками. Примером такого представителя микромира может быть, например, клетка-сперматозоид. Исследователи начали свою работу с ..
Вся статья

Американские исследователи нашли способ применения колориметрического анализа для криминалистики непосредственно на месте преступления. Новый метод может дать возможность определить пол подозреваемого [1]. Очевидно, что сужение круга потенциальных подозреваемых на ранних стадиях расследования дает правоохранительным органам преимущество. Однако, для проведения анализа ДНК необходимы лабораторные условия, специальное оборудование и время. Быстрый, простой, осуществляющийся в полевых условиях анализ крови, оставленной на месте преступления, может предоставить следственным органам преимущество, позволив им быстро определить группы возможных подозреваемых или, напротив, сразу же исключить кого-то из этого списка. Евгений Кац (Evgeny Katz) из Университета Кларксон в Потсдаме с коллегами из Университета Олбани, решили развить свою предыдущую работу [2], в которой для того, чтобы различать образцы крови разных этнических групп, использовались биомаркеры-ферменты – креатинкиназа (CK ..
Вся статья

Исследователи продемонстрировали, что хиральные металлоорганические каркасные структуры [metal-organic framework (MOF)] могут использоваться в разделении энантиомерных соединений и, таким образом, очистке лекарственных препаратов, с помощью обычной хроматографии.   Тем не менее, несмотря на то, что результаты исследования предлагают вариант нового, нетрадиционного применения металлоорганических каркасных структур, ряд экспертов все же предполагает, что эти координационные полимеры не смогут превзойти по производительности материалы, которые традиционно применяются для разделения смесей хиральных соединений. Разделение смесей энантиомеров является важной задачей, с которой сталкивается фармацевтическая промышленность. Актуальность решения такой задачи связана с тем, что различные оптические изомеры могут проявлять различные биологические свойства. В настоящее время химики разделяют оптические изомеры с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), пропус ..
Вся статья

Результаты новых исследований, проведенных геологами из Австралии, говорят о том, что субдукция земной коры и, соответственно тектоника литосферным плит современного дня началась в Гадейский Эон, 4,4 миллиарда лет назад.   Геохимическая стратиграфия (параметрическое бурение) позволило исследователям найти сходства между современными зонами субдукции около Японии и обнаруженными в Канаде отложениями, относящимися к ранней геологической эпохе Земли. Точная природа геологических процессов, протекавших в молодой Земле, как и происхождение обычной тектоники плит остаются фундаментальными вопросами для специалистов по геологии. Проведение исследований в этой области осложняется тем, что скальные породы этого временного периода встречаются редко. Таким образом, неудивительно, что для описания этого процесса в настоящее время существует несколько конкурирующих гипотез. Ряд геологов предполагает, что тектоника современных литосферных плит началась 3,8 миллиарда лет назад, од ..
Вся статья

Исследователи из Франции продемонстрировали, что аммиак, находящийся под огромным давлением, сначала теряет устойчивость, а затем формирует твердую фазу с ионной структурой [1]. Возможность реализации такого перехода была предсказана в 2008 году теоретически, однако до настоящего времени так и не была доказана экспериментально. Хорошо известно, что при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении аммиак (NH3) газообразен. Его низкотемпературная твердая фаза представляет собой типичную молекулярную кристаллическую решетку, в которой молекулы аммиака связаны водородными связями, прочность которых, однако, меньше прочности водородных связей, реализующихся в кристалле льда. Однако поведение аммиака в других уголках Вселенной может отличаться от привычного нам «земного» поведения – например, интересно было бы выяснить, как аммиак ведет себя при исключительно высоких значениях температуры и давления, которые, например, характерны для ядер таких планет, как Уран и Нептун. ..
Вся статья