Список новостей

Исследователи создали электронные часы с автономным источником питания, который для обеспечения длительной работы устройства конвертирует механическую энергию движения запястья владельца часов в энергию электрическую. Комбинация двух различных механизмов конверсии энергии (электромагнитный и трибоэлектрический) в одном гибридном наногенераторе позволяет устройству собирать больше энергии, чем другим системам её переработки, использовавшим только один способ конверсии. Новый наногенератор энергии разработан в группе Я Яна (Ya Yang) из Пекинского Института Наноэнергетики и Наносистем и Технологического Университета Джорджии. Как отмечает Ян, разработанный в его группе наногенератор может использоваться для питания и других носимых электронных устройств, например, беспроводного смарт-шагомера, считывающего количество пройденных шагов, пройденное расстояние и затраченное во время пробежки или прогулки количество калорий. Рисунок из ACS Nano. DOI: 10.1021/acsnano.5b05598 ..
Вся статья

Мутации ДНК могут стать причиной множества заболеваний, включая онкологические. Тем не менее, к тому моменту, когда исследователи могут идентифицировать мутацию ДНК, химическое воздействие, вызвавшее мутацию, уже сложно отследить. Как отмечает Синтия Берроуз (Cynthia J. Burrows) из Университета Юты, решить проблему мог бы способ секвенирования «модифицированных» молекул ДНК и поиск происхождения мутаций. К сожалению, поврежденные в результате мутагенных процессов нуклеотиды блокируют ферменты, необходимые для амплификации ДНК, предшествующей определению ее первичной структуры. Берроуз и ее коллеги нашли способ обойти этот барьер в изучении мутированных ДНК, разработав метод, позволяющий проводить амплификацию дефектов ДНК и их изучение. Использованный исследователями подход заключается во введении в ДНК меток – синтетических азотистых оснований, совместимых с полимеразо-цепной реакцией (ПЦР). Для маркирования и локализации повреждений ДНК (красные) исследователи использовали ..
Вся статья

Новый метод нагревания жидких смесей может понизить затраты энергии, требующиеся для перегонки веществ. Было обнаружено, что облучение лазером золотых наночастиц в смеси этанол/вода позволяет селективно испарять этанол, не заставляя кипеть всю жидкую смесь. Метод работает, если лазерное излучение заменить на облучение обычным солнечным светом. Исследователи предполагают, что новая технология может оказаться полезной для применения в полевых условиях. В ходе обычного процесса перегонки происходит нагревание жидких смесей, и разделение компонентов осуществляется на основании различия температур кипения – в начале перегонки пары над жидкостью обогащены более легкокипящим веществом (если смесь жидкостей не представляет собой азеотропную смесь), охлаждение и конденсация паров позволяет отделить легкокипящий компонент от реакционной смеси. Как отмечает профессор Университета Райса Наоми Халас (Naomi J. Halas), перегонка представляет собой исключительно энергозатратный процесс. Так ..
Вся статья

Группа исследователей из МГУ разработала уникальный метод, позволяющий селективно изучать цепочки переноса электронов в живой митохондрии, применяя при этом недеструктивный анализ. Митохондрия представляет собой двумембранный сферический или эллипсоидный органоид диаметром обычно около 1 мкм. Митохондрии встречаются в большинстве эукариотических клеток, как автотрофов, так и гетеротрофов. Это энергетическая станция клетки; основная её функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтеза АТФ и термогенеза. Эти три процесса осуществляются за счёт движения электронов по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны, наиболее важным белком в этой электрической цепи является цитохром С. Митохондрии представляют собой особый интерес для исследователей, так как эти органоиды содержат митохондриальные ДНК, обеспечивающие наследственность по материнской линии. Благодаря этому обст ..
Вся статья

Инструмент, который бы сочетал в себе возможности микроскопии и химического анализа с хорошим разрешением, мог бы оказаться полезным для многих областей исследования, включая химию и науки о материалах, разработку фармакологически активных препаратов и изучение заболеваний различной природы. Исследователи из Национальной лаборатории Оак Ридж в США разработали гибридное аналитическое устройство, сочетающее в себе оптический микроскоп и масс-спектрометрическую систему анализа. Новому прибору для работы не требуется экзотических условий и предварительной обработки образцов, он может анализировать химические образцы с субмикронным разрешением. Рисунок из Analytical Chemistry, 2015; 87 (21): 11113 Как отмечает один из руководителей проекта, Ван Беркель (Van Berkel), информация о взаимодействии материалов, происходящая на контакте различных фаз, бывает необходима для разработки новых и модификации уже известных функциональных материалов, которые важны для экспериментов в таких ..
Вся статья

Хотя субмарина, созданная в Университете Райса, еще не готова для того, чтобы использоваться в съемках ремейка фильма «Фантастическое путешествие», но она показала, что вполне может отправляться в путешествие. Каждая из 244-атомных молекул, полученных в лаборатории Джеймса Тура (James Tour) уже готова к погружению и оснащена молекулярным мотором, который приводится в действие ультрафиолетом. На каждом этапе работы мотора его хвостообразный пропеллер движет субмарину на расстояние в 18 нанометров. Рисунок из Nano Letters, 2015; DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03764 Скорость колебательного движения мотора субмарины составляет миллион колебаний в секунду, и это колебательное движение трансформируется в поступательную скорость. Хотя максимальная скорость субмарины составляет всего 2,5 см в секунду, Тур отмечает, что даже такая скорость является существенным прорывом для молекулярных устройств. Наномашина, созданная в лаборатории Тура, демонстрирует 26%-ое «ускорение диффузии ..
Вся статья

Исследователи из Королевского Университета Белфаста и их коллеги совершили прорыв, создав пористую жидкость – такой материал может использоваться во многих перспективных технологиях, включая улавливание диоксида углерода. В результате работы была не только изобретена и синтезирована новая жидкость, но также было обнаружено, что она может поглощать большое количество углекислого газа, который абсорбируется в содержащиеся в ее структуре полости. а) Синтез краун-эфирной клетки. b) Полая, растворимая молекула отображена слева, растворитель – 15-краун-5 (в центре) придает жидкости текучесть, но не может войти внутрь полости клетки. (Рисунок из Nature, 2015,DOI: 10.1038/nature16072) Исследовательский проект, реализация которого заняла три года, может стать основой для многих эффективных и экологически безопасных химических процессов, включающих в себя помимо прочего улавливание диоксида из отдувочных газов тепловых электростанций. Руководитель проекта, профессор Стюарт Дже ..
Вся статья

Каталитическая система Pd/NHC, разработанная в лаборатории Валентина Ананикова (Valentine P. Ananikov) из ИОХ РАН, может стать основой альтернативной технологии выделения и последующего использования серосодержащих соединений из нефти. В настоящее время различные соединения серы активно востребованы в создании новых материалов в фотонике, оптике, фармацевтической промышленности, органической химии и нанотехнологиях. Производные серы, безусловно, самый доступный ископаемый источник функциональных молекул в природе. Серосодержащие соединения находятся в качестве примесей в нефти и их суммарное количество весьма велико. К сожалению, до сих пор нет эффективных способов выделения производных серы из сырой нефти, вследствие чего нефтяная промышленность ежегодно теряет миллионы тонн ценных прекурсоров органического синтеза, вынужденно переводя их в молекулярную серу. В лаборатории Валентина Ананикова разработан уникальный палладиевый катализатор. Комплекс палладия с N-гетероцик ..
Вся статья

В США прошел проверку и получил одобрение первый тип противовирусной терапии. Главной целью терапии будет меланома, наиболее агрессивная форма рака кожи. Вполне возможно, что контролирующие здравоохранение органы Евросоюза также одобрят этот способ лечения к концу календарного года – в октябре 2015 года консультационный совет Европейского Медицинского Агентства рекомендовал этот тип терапии для применения на практике. Меланома, опасный тип рака кожи, ежегодно является причиной смерти около десяти тысяч человек только в США. (Фото: © Shutterstock) Имлигик [Imlygic (талимоген лагерпарепвец talimogene laherparepvec или T-Vec)]представляет собой генетически модифицированный симплексный вирус герпеса, атакующий метастазы меланомы, которые нельзя полностью удалить в результате хирургического вмешательства. С помощью инъекции вирус вводят непосредственно в метастазы, где он реплицируется непосредственно внутри раковых клеток, вырабатывая усиливающий иммунный отклик белок G ..
Вся статья

Исследователи из Китая впервые синтезировали первую двумерную форму бора [1]. Сверхтвердый материал, полученный с помощью двухстадийного химического осаждения паров, отличается по свойствам от других двумерных материалов. Этот материал является стабильным на воздухе полупроводником, обладающим запрещённой энергетической зоной с прямыми переходами, что может сделать его весьма полезным для изготовления наноэлектронных устройств. Новый материал состоит из полиэдров, связанных между собой борановыми связями. (Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201509285) Связь между атомами в элементарном боре очень прочная, значительно делокализованная, из-за чего она не может быть однозначно отнесена к ионной, ковалентной или металлической. Существует не менее 16 полиморфных модификаций бора, устойчивых при различных значениях температуры и давления. До настоящего времени двумерная полиморфная модификация бора не была получена, и это обстоятельство вызывало у химик ..
Вся статья

Аспирант-химик из Университета Королевы Марии в Лондоне нашел, причем благодаря счастливой случайности, простой способ синтеза двух химических соединений, которые были впервые открыты в конце девятнадцатого века. Результаты исследования могут оказаться полезными для фармацевтической химии и разработки новых химикатов сельскохозяйственного назначения – и там, и там серосодержащие органические вещества сультоны и сультины играют значительную роль. Существующие методы синтеза сультонов и сультинов, а также новый метод. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2015; DOI: 10.1002/anie.201508467) Сультины представляют собой молекулы с едким вкусом, которые можно найти практически везде – от сладких французских вин и плодов маракуйи до кошачьей мочи. С другой стороны, сультоны представляют собой полезные соединения, структура которых присутствует в различных противовирусных препаратах, применяющихся в борьбе с вирусами герпеса, ВИЧ и ветряной оспы. Эти сераорганические соединения был ..
Вся статья

Исследователи из Китая разработали бумагу на графеновой основе, способную сгибаться, принимая предопределенные формы, при облучении светом или деликатном нагревании. Устройства из нового материала, в состав которого входит оксид графена, могут «гулять» по поверхности и заворачивать за угол. Разработка китайских исследователей может найти применение в создании сенсоров, искусственных мышц и деталей роботов. Бумага на основе оксида графена может захватывать и высвобождать объекты. (Рисунок из Sci. Adv., 2015, DOI: 10.1126/sciadv.1500533) Переход активных материалов из лаборатории в реальный мир сопряжен с рядом трудностей. Полимерные материалы часто отличаются невысокой устойчивостью, сложностью в их приготовлении, к тому же условия, в которых эти активные материалы «проявляют свою активность», часто отличаются от условий, в которых их хотелось бы использовать. Хонжи Вон (Hongzhi Wang) с коллегами из Университета Донхуа обнаружили, что замена полимерных материалов на графе ..
Вся статья

Исследователи из США продемонстрировали, что фенилсилан являемся менее опасной и более удобной в применении заменой газообразному водороду для синтеза гидридов урана и тория. Синтез, в котором не применяется молекулярный водород, позволяет получать гидриды актиноидов с хорошими выходами, в ряде случаев более высокими, чем это позволяет традиционный маршрут. (Рисунок из Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/c5cc06856h) Наиболее распространенными актиноидами являются торий и уран. Так, в земной коре можно встретить оксиды и другие минералы урана и тория, а вот остальные актиноиды практически полностью встречаются только в отработанном ядерном топливе. Более глубокое понимание химии актиноидов может оказаться не только практически полезным для ядерной энергетики, но и даст больше фундаментальной химической информации – почему f-электроны актиноидов обладают свойствами, отличными от f-электронов лантаноидов. Для этого исследователям необходимо получать и изучать комплексы ..
Вся статья

Группа исследователей из Университета Геттингена, Института Биофизической Химии Макса Планка и Университета Линца определили строение и происхождение боролитохромов Юрского периода. Изученное соединение является первым пигментом - примером борсодержащего ароматического поликетида, строение которого похоже на строение современного клострубина А (clostrubin A), вторичного метаболита. Результаты исследования позволяют говорить о том, что боролитохромы обязаны своим происхождением древним бактериям. Рисунок из JACS (2015), DOI: 10.1021/jacs.5b08191 Цвет розовой водоросли Юрского периода, Solenpora jurassica, обусловлен цветом борсодержащего органического соединения, структура которого долгое время оставалась неуловимой для ученых из-за того, что исследователи имели крайне малое количество сохранившегося органического вещества для исследования. Чувствительные аналитические методы, как, например, масс-спектрометрия, могут дать информацию о составе соединения, но неспособн ..
Вся статья

Вот уже более века криминалисты ищут отпечатки пальцев на месте преступления, анализ картины гребней и впадин отпечатков позволяет им идентифицировать личность людей, присутствовавших на месте преступления. Результаты нового исследования наглядно демонстрируют, что аминокислоты, оставшиеся в потовых выделениях отпечатка пальца, могут идентифицировать пол человека, оставившего отпечаток. Рисунок из Anal. Chem. 2015, DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03323 Ранее исследователи использовали средства аналитической химии для получения информации о химическом составе отпечатков пальцев, обнаруживая определенные химические маркеры в лаборатории. Однако для того, чтобы обеспечить экспертам-криминалистам возможность проводить анализ непосредственно на месте преступления, Ян Халамек (Jan Halámek) из Университета Олбани решил разработать простой и портативный метод изучения отпечатков пальцев, который позволил бы быстро определить пол, возраст или этническое происхождение того, кто оставил от ..
Вся статья

Инженеры изготовили сенсор из немодифицированного графена, продемонстрировав потенциальные возможности применения двумерной аллотропной модификации углерода для изготовления сенсоров, распознающих значительный круг веществ. C тех пор как в начале 2000-х годов был разработан простой метод выделения графена, популярность этой аллотропной модификации углерода стала расти. Моноатомный слой углерода особенно интересен для инженеров, разрабатывающих сенсоры – каждый атом поверхности двумерного углерода может реагировать на изменения в окружении, тем не менее, сенсорные способности графена пока еще нельзя назвать изученными в полной мере. Рисунок из ACS Sens. 2015, DOI: 10.1021/acssensors.5b00029 Эрик Наллон (Eric Nallon), специалист по электронике, решил получить больше информации о производительности и селективности графена как материала для изготовления устройств, способных выступать в качестве сенсоров на газообразные вещества. Наллон с коллегами начали свою работу со слоя ..
Вся статья

Исследователям из Дании впервые удалось детектировать водородную связь между фрагментом N–H и атомом фосфора в газовой фазе. Исследователям удалось детектировать водородную связь N–H...P в комплексе диметиламин-триметилфосфин, находящемся в газовой фазе. (Рисунок из J. Phys. Chem. A., 2015, DOI: 10.1021/ace.jpca.5b08358) В последнее время водородное связывание вновь стало предметом интенсивного исследования, одной из причин возросшего интереса к этим специфическим межмолекулярным взаимодействия являются попытки исследователей визуализировать водородную связь с помощью атомно-силовой микроскопии, правда успешность таких попыток пока является предметом обсуждений. Тем не менее помимо задачи «прямого» обнаружения водородной связи существует еще проблема более теоретического характера – в настоящее время можно говорить о том, что обнаружены еще не все акцепторы водородной связи. Последнее обстоятельство связано с низкой чувствительностью спектральных методов, ограничивающей ..
Вся статья

Полевая лаборатория позволит производителям риса быстро, просто и дешево испытать их продукцию на содержание мышьяка. Рис поглощает мышьяк из почвы и поливной воды и там, где соединения этого элемента могут находиться в породах, расположенных в районах произрастания этой сельскохозяйственной культуры, и в том случае, если посевы риса обрабатывают мышьяксодержащими средствами борьбы за урожай. Неорганические соединения мышьяка токсичны, проявляют канцерогенные свойства, поэтому максимально допустимое содержание мышьяка в рисе, установленное Всемирной организацией здравоохранения, составляет 200 мкг/кг. В июне 2015 года Евросоюз ввел дополнительное ограничение – содержание мышьяка в рисе, предназначенном для питания детей и подростков, не должно превышать 100 мкг/кг. Рисунок из Anal. Chem., Article, DOI: 10.1021/acs.analchem.5b02386 Для того чтобы выполнять такие требования, очевидно, что производителям риса было бы выгодно проводить его скрининг на содержание мышьяка, не ..
Вся статья

Исследователи из Китая выявили три метаболита, указывающие на то, испытывает ли человек, перенесший инсульт, когнитивные расстройства. Результаты исследования не только позволяют лучше понять биохимические процессы, связанные с инсультами, но и помогают быстрее разрабатывать планы лечения, понижая время реабилитации пациентов. Скан цветной трехмерной магнитно-резонансной ангиографии показывает внутреннее кровотечение (оранжевое) у человека, перенесшего инсульт. (Рисунок из Mol. BioSyst., 2015, DOI: 10.1039/c5mb00470e) Инсульт — это острое нарушение кровообращения мозга, приводящее к повреждению и отмиранию нервных клеток вследствие их кислородного голодания. Инсульт происходит, если кровеносный сосуд в мозге либо блокируется (бляшкой, тромбом - ишемический инсульт), либо разрывается (геморрагический инсульт). После того, как часть нервных клеток погибает, организм утрачивает одну из функций, за которую отвечали погибшие клетки: может наступить паралич, потеря речи и другие с ..
Вся статья

Перемещение материала в микроскопическом мире представляет собой непростую задачу, для решения которой требуется выполнить много условий. Обычно для такого перемещения применяются макроскопические насосы, однако их конструкционные схемы не всегда могут быть миниатюризованы. В новой работе Хепен Жан (Hepeng Zhang) с коллегами из Университета Цзяо Тон в Шанхае попытался решить задачу перемещения микроколичеств жидкости, используя для этого коренных обитателей микромира – подвижных бактерий. Преимущество такого решения заключается не только в том, что водные растворы являются для этих микроорганизмов естественной средой обитания, но и тем, что эффективность в преобразовании энергии, в соответствии с оценками, выше, чем у существующих в настоящее время микроскопических моторов, созданных человеком. Бактериальные жгутики представляют собой гибкие структуры, которые обеспечивают поступательное движение бактерий. Когда бактерия перемещается в жидкости, ее жгутики действуют подобно ..
Вся статья

Хотя мы обычно связываем появление лысины с определенным возрастом, потеря волос может угрожать людям любого возраста и любого пола: преждевременное облысение может быть следствием генетической предрасположенности, побочным эффектом действия некоторых лекарственных препаратов или аутоиммунных заболеваний. Результаты испытания двух лекарственных препаратов, одобренных Федеральным Агентством за лекарственными препаратами и продуктами питания США – руксолитиниба (ruxolitinib) и тофацитиниба (tofacitinib), позволяют надеяться, что общий метод лечения выпадения волос, какой бы причиной оно не было вызвано, может быть разработан в ближайшем будущем. Группа исследователей из Университета Колумбии обнаружила, что эти лекарственные препараты, которые уже одобрены для лечения миелофиброза и ревматоидного артрита соответственно, промотируют рост волос при внесении их в пищу мышей, попутно, правда, нарушая работу их иммунной системы. К удивлению исследователей, оказалось, что при нанесе ..
Вся статья

Исследователи из Великобритании создали ряд сортов генетически модифицированных помидоров, в плодах которых содержится значительное количество полезных для здоровья соединений, среди которых флаванолы и антоцианины. Всего лишь один помидор новой генетической линии содержит столько же ресвератрола, сколько содержится в 50 бутылках красного вина, или такое же количество генистеина (изофлавона, отличающегося антиоксидантным и антигельминтным действием), сколько содержится в 2,5 кг тофу. Поскольку при должном уходе помидоры растут быстро, производя большое количество плодов, выращивание таких генномодифицированных растений может стать способом промышленного производства этих веществ, более дешевым, чем их химический синтез или извлечение из других растительных источников, в которых они содержатся в значительных количествах. Модифицированные томаты синтезируют и ресвератрол, и генистеин, исходным веществом в таком биосинтезе является фенилаланин. (Рисунок из Nat. Commun., 2015, D ..
Вся статья

Аппарат Европейского космического агентства Розетта, вращающийся вокруг кометы 67P (кометы Чурюмова-Герасименко), обнаружил молекулярный кислород в облаке газа, окружающего этот космический объект. Открытие является первым примером обнаружения молекулярного кислорода в кометном веществе. Измерения были выполнены масс-спектрометром ROSINA-DFMS в период между сентябрем 2014 года и мартом 2015 года. В ряде изученных областей молярное отношение кислорода к воде составляет до 10%. Зарегистрированные масс-спектрометром ROSINA-DFMS масс-спектры (область около 32Да/е), нормализованные к самому интенсивному сигналу. (Рисунок из Nature, 2015, DOI: 10.1038/nature15707) В состав газовой комы (сферического газопылевого разреженного облака (туманной атмосферы), окружающего ядро кометы) обычно входят вода, углекислый газ и моноксид углерода – на эти вещества приходится не менее 95% общей плотности газовой оболочки. Остальные 5% комы приходятся на молекулы достаточно разнообразные по ст ..
Вся статья

Исследователи из США и Китая наблюдали редкий тип изомерии для кластера Au2I3–, находящегося в газовой фазе. Изученный кластер может существовать в виде двух устойчивых форм с одинаковой электронной конфигурацией и поверхностью потенциальной энергии, однако различающихся значением валентного угла Au–I–Au. Обнаруженное явление исследователи назвали «изомерия валентного угла» (bond-bending isomerism) [1]. Притяжение между атомами золота частично компенсирует энергетически невыгодный угол связи Au–I–Au в «остроконечном» изомере. (Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc03568f) Исследователи из группы Лай-Шен Вонга (Lai-Sheng Wang) из Университета Брауна впервые нашли свидетельство в пользу существования двух изомеров кластера Au2I3–, анализируя фотоэлектронные свойства этого соединения. Проведение спектральных исследований с температурной разверткой позволило установить, что пики, которые отсутствовали при низких температурах и увеличивали интенсивность при высок ..
Вся статья

Совместная работа ученых из Университета Райса и Франции позволила обнаружить нанотрубки искусственного происхождения в клетках, извлеченных из дыхательных путей парижских детей в ходе обычной операции лечения астмы. Дальнейшие исследования показали, что сходные по строению нанотрубки можно найти в выхлопных трубах парижских автомобилей, равно как и в пыли, отобранной в различных областях города, а также и в Хьюстоне, паучьих гнездах в Индии и где-либо еще. Как отмечает руководитель исследования – химик из Университета Райса Лон Уилсон (Lon Wilson), исследование не затрагивает вопросы влияния нанотрубок на здоровье детей, в легких которых они обнаружены, однако очевидно, что повсеместное распространение нанотрубок должно мотивировать исследователей изучить и этот вопрос. Рисунок из EBioMedicine, October 2015 DOI: 10.1016/j.ebiom.2015.10.012 Как отмечает Уилсон, давно известно, что наночастицы углерода достаточно распространены в природе, причем их распространению не ..
Вся статья

Астрономам впервые удалось обнаружить этанол и простейший углевод – гликоальдегид, изучая спектральные характеристики веществ, испускаемых кометой. Результаты наблюдения пополняют быстро растущий список сложных органических соединений, обнаруженных в кометном веществе, и подкрепляют аргументами гипотезу о том, что молекулы подобного типа каким-либо образом могли образоваться в частицах льда и пыли во время формирования молодой Солнечной системы. Результаты нового исследования фактически ступают след в след недавнему открытию четырех молекул, которые ранее были обнаружены в кометном веществе – метилизоцианата, ацетона, пропаналя и ацетамида. В начале 2015 года эти молекулы удалось обнаружить в веществе кометы 67P/Чурюмова-Герасименко во время полета европейского космического аппарата «Розетта». Рисунок из Sci. Adv. 2015, DOI: 10.1126/sciadv.1500863 Новые результаты исследования о многообразии химического состава комет были получены в результате анализа вращательных сп ..
Вся статья

Исследователи из США и России провели теоретическое исследование, чтобы лучше понять причины хорошо известной неустойчивости пероксидов, а также на удивление более высокой стабильности бис- и трис-пероксидных производных [1]. Для последних соединений было обнаружено, что множественные связи O–O оказывают друг на друга взаимный стереоэлектронный стабилизирующий эффект, который, в свою очередь, приводит к увеличению устойчивости всего соединения. Пероксидная функциональная группа, пожалуй, представляет собой самый необычный с точки стабильности химический фрагмент, который всегда имел репутацию опасной функциональной группы, проявляющей тенденцию к активной, в ряде случаев самопроизвольной, реакции расщепления связи О–О. Эта способность пероксидной группы позволяет найти пероксиды там, где требуются достаточно активные вещества – в пиротехнических составах или инициаторах свободнорадикальных реакций. В последнее время интерес к пероксидам был подстегнут еще и тем, что некоторы ..
Вся статья

Обычно, когда мы открываем зонтик, мы неизбежно оказываемся в тени, но это в нашем макромире, а вот наноразмерные зонтики могут стать очередным перспективным способом усиливать излучение света. Взяв за основу результаты работы, посвященные усилению люминесценции с помощью алмазных наностержней, исследователи из Японии показали, что напоминающие по форме зонтик структуры алмаза с металлическими зеркалами у основания более эффективно собирают фотоны, чем наноразмерные «изделия» из алмаза других форм. Изменяя форму алмазных наноструктур и придав им форму крошечных зонтиков, исследователи из Токийского Технологического Института экспериментально доказали, что интенсивность флуоресценции их структур в три-пять раз превышает интенсивность флуоресценции макроскопических частиц алмаза. Рисунок из Applied Physics Letters, 2015; 107 (16): 163102 Работа была начата с формирования зонтикообразных структур с помощью уникальной «восходящей» технологии получения наночастиц, основан ..
Вся статья

В 1876 году австрийский Людвиг Больцман сделал из уравнений, описывающих перенос тепла в газах, необычный вывод. Обычно соударяющиеся частицы газа постепенно достигают состояния теплового равновесия, в котором уже невозможен дальнейший перенос тепловой энергии, однако Больцман сделал вывод, что при определенных условиях газы должны оставаться в постоянном неравновесном состоянии, при этом небольшое количество тепла будет постоянно передаваться в системе. В новой работе физики из Национального Института Стандартов и Технологий из Университета Колорадо смогли экспериментально получить трехмерное облако газа, в котором не устанавливается тепловое равновесие, а реализуется состояние, предсказанное Больцманом около 140 лет назад. Данная работа основывается на результатах проведенных в 2002 году исследований, которые позволили наблюдать неравновесное состояние для двумерного газа. Как отмечает один из авторов работы, Эрик Корнелл (Eric Cornell), подтверждения одной из интересн ..
Вся статья

Исследователи создали микропористый материал из медьсиликата, который может предложить более дешевый и простой способ связывания диоксида углерода, содержащегося в газовых выхлопах теплоэлектростанций, работающих на ископаемом топливе. Технологии связывания диоксида углерода обычно сводятся к «влажным» способам, основанным на поглощении углекислого газа растворами аминов, приводящем к образованию карбаматов. Этот метод хорош тем, что, поскольку в нем для поглощения CO2 используются водные растворы, присутствие влаги в печных газах не влияет на эффективность фиксации CO2. Тем не менее, недостатком «влажного» метода является его дороговизна. Новый материал для улавливания диоксида углерода состоит из одинаковых по форме квадратно-бипирамидальных монокристаллов. (Рисунок из Science, 2015, 350, 302 (DOI: 10.1126/science.aab1680)) В попытках снизить стоимость фиксации диоксида углерода исследователи стремятся разработать «сухой» метод поглощения, для чего изучается больш ..
Вся статья

В настоящее время протезы конечностей могут восстановить способность человека, подвергшегося ампутации, ходить или перемещать объекты, однако они пока еще не могут восстановить у человека тактильные ощущения. Исследователи из Стэнфорда на шаг приблизились к созданию восстанавливающих чувство ощущения протезов, создав электронную кожу, способную реагировать на изменения давления и передавать сигналы на нервные центры точно так же, как это делает кожа человека. Женянь Бао (Zhenan Bao) с соавторами получил искусственную кожу, используя три компонента – микроструктурированные резистивные датчики давления, гибкие органические электронные схемы, а также нервные клетки, содержащие ионные каналы, активируемые светом. Электронная кожа (в центре) состоит из сенсоров давления, объединенных с напечатанными органическими электронными схемами, посылающими сигналы на нервные клетки по оптоволокну. (Рисунок из Science 2015, DOI: 10.1126/science.aaa9306) Сенсоры давления созданы из к ..
Вся статья

Исследователи из Японии разработали адгезивный материал, который изначально является порошкообразным, однако трансформируется в клейкое вещество, способное достигать труднодоступных мест при увеличении давления. Новый материал может оказаться полезным для применения в технологии «жидкий мрамор». Под жидким мрамором подразумеваются жидкие капли миллиметрового размера, которые при обработке гидрофобным составом теряют свою влагу. Отверждающиеся под давлением клеевые материалы [pressure-sensitive adhesives (PSA)] (контактные клеи) представляют собой вязкоэластичные полимеры, которые приклеиваются к твердой поверхности за счет сил Ван-дер-Ваальса. Этот тип клеевых материалов используется для изготовления липкой ленты, стикеров, ярлычков, а также других материалов и изделий, которые можно использовать для склеивания. Тем не менее, недостатком контактных клеев является сложность их хранения, связанная с их чрезвычайной липкостью. Комбинируя две технологии – жидкого мрамора и конта ..
Вся статья

Европейские исследователи обнаружили, что возможно правила ароматичности нужно будет пересмотреть – на такую необходимость указывает то, что они, как предполагают, получили сверхароматический фуллерен [1]. Два наиболее устойчивых изомера C50. (Рисунок из Phys. Chem. Chem. Phys., 2015, DOI: 10.1039/c5cp04970a) Когда бакминстер фуллерен впервые поразил химиков своей уникальной структурой, его было принято рассматривать как трехмерный аналог бензола – суперароматическую систему, обладающую сферической ароматичностью. К их разочарованию, несмотря на то, что фуллерены преимущественно образованы шестичленными бензолоподобными циклами, в целом C60оказался антиароматическим соединением, и его устойчивость объяснялась влиянием общего напряжения, а также и тем, что каждый пятичленный цикл оказывался изолированным в кольце из шестичленных циклов. После синтеза C60 были получены и другие фуллерены, однако ни один их них не оправдал надежды на обнаружение сверхароматичности. ..
Вся статья

В настоящее время многие материаловеды пытаются создать устройства для конверсии энергии или устройства, накапливающие энергию, используя материалы, распространенные в Земной коре. Очевидно, что такие устройства будут стоить дешевле, и это обстоятельство, в перспективе, может понизить стоимость электроники и солнечных батарей. В новой работе исследователи из Швеции сообщают о разработке железосодержащего комплекса, который может поглощать солнечную энергию и со значительной эффективностью передавать ее на частицы полупроводника. Изученные процессы представляют собой первые этапы в получении электроэнергии с помощью хорошо известного класса фотогальванических устройств, известных как сенсибилизированные красителями солнечные батареи [dye-sensitized solar cells (DSSC)]. Cенсибилизированные красителями солнечные батареи и их близкие родственники – перовскитные солнечные батареи – привлекают внимание благодаря хорошему соотношению производительность/цена, которое может позволить ..
Вся статья

Еще сравнительно недавно возможность изготовления органов человеческого тела на замену поврежденным могла рассматриваться только в контексте сюжета научно-фантастического произведения. Однако с разработкой принципа метода трехмерной печати в 1980-х годах исследователи, да и не только они, надеются сделать этот фантастический замысел былью. Результатом новой работы исследователей из Техаса является создание нового прочного биоматериала, который может использоваться для печати органов человека, несущих значительную нагрузку – например, хрящевой ткани колена. Несмотря на немалые успехи современной трансплантологии, пересадка поврежденных органов не носит массовый характер из-за недостатка доноров для трансплантации и проблемы биологической совместимости донорских «запчастей» человеческого тела. Тем не менее, существующие проблемы можно решить, печатая на замену биологические ткани, которые могут работать не хуже, а иногда даже и лучше исходных тканей. Метод трехмерной печат ..
Вся статья

Астрономы из США предполагают, что нашли ответ на загадку о существовании фтора на Земле и в галактике Млечный Путь. Результаты их наблюдений позволяют предполагать о том, что потоки нейтрино, выделяющиеся в результате взрывов звезд, могут стимулировать образование фтора. Крабовидная туманность – останки сверхновой звезды, разрушившейся в галактике Млечный путь. Более детальная информация о вспышках сверхновых может оказаться полезной для интерпретации причин распространенности фтора в нашей галактике. Фото: © ESA/Herschel/PACS/MESS Key Programme Supernova Remnant Team; NASA, ESAandAllisonLoll/JeffHester (ArizonaStateUniversity) Построенная в 1960-е годы в Аризоне обсерватория Китт Пикза последние пять десятилетий позволила сделать немало астрономических открытий. Среди этих открытий информация о природе Темной материи и первое наблюдение феномена гравитационных линз. Астрономы из Университета Индианы Катерина Пилачовски (Catherine Pilachowski) и Камерон Пейс (Cameron Pa ..
Вся статья

Исследователи из Португалии разработали способ, позволяющий по анализу образцов крови вычислить посмертный интервал [post-mortem interval (PMI)] или попросту говоря определить время смерти обнаруженного тела. Новый метод может значительно упростить работу экспертов-криминалистов на месте преступления. Исследователи из группы Диниса-Оливейры разработали модель, позволяющую определять посмертный интервал по количественному биохимическому анализу образца крови тела. (Рисунок из Toxicol. Res., 2015, DOI: 10.1039/c5tx00209e) В настоящее время чаще всего эксперты-криминалисты определяют посмертный интервал по температуре тела и стадиям трупного окоченения (rigor mortis). Тем не менее, изменения в условиях окружающей среды, например, флуктуации температуры, могут повлиять на скорость окоченения трупа и его температуру, что, очевидно, понижает точность выданных экспертами заключений и может повлиять на ход расследования. Рикардо Хорхе Динис-Оливейра (Ricardo Jorge Dinis-Oliveira ..
Вся статья

После аварии на нефтяной платформе компании British Petroleum в Мексиканском заливе большая часть углеводородов, попавших в окружающую среду, была разрушена в результате деятельности микроорганизмов. Результаты нового исследования позволяют объяснить, чем могут питаться такие бактерии тогда, когда, к нашему счастью, не происходит больших техногенных катастроф и загрязнения мирового океана нефтепродуктами – когда человек не предоставляет бактериям достаточно «нефтяной пищи», их бактерии вынуждены перерабатывать алканы, которые вырабатываются фотосинтетическими цианобактериями. Руководитель исследования, Дэвид Ли-Смит (David Lea-Smith) из Кембриджского университета, говорит, что людям уже известна роль углеводородоперерабатывающих бактерий в ликвидации загрязнений окружающей среды нефтепродуктами, а результаты нового исследования позволяют предположить пути генезиса этих бактерий. Цианобактерии и бактерии, разрушающие углеводороды, могут быть партнерами друг друг ..
Вся статья

Ученые из Института органической химии им. Н.Д. Зелинского разработали концепцию API-IL (активный фармацевтический ингредиент – ионная жидкость, API - active pharmaceutical ingredient; IL – ionic liquid) для достижения структурного разнообразия в фармацевтических препаратах, а также создания лекарственных препаратов двойного действия. Результаты исследования открывают новые возможности для дизайна препаратов с использованием ионных и ковалентных молекулярных взаимодействий. Организм человека состоит из множества простых и сложных молекул, и все основные процессы в живом организме происходят в водных растворах. Таким образом, для эффективной работы лекарственного препарата необходимо, чтобы он растворялся в воде. Одна из проблем использования в качестве лекарств твёрдых веществ заключается в их полиморфизме, то есть способности формировать различные кристаллические структуры (полиморфные модификации). Полиморфы могут различаться по своим свойствам (таким как биологическая акт ..
Вся статья

Класс биологических материалов, который можно обнаружить практически в любых растениях, в первую очередь, в деревьях – нанокристаллы целлюлозы привлекли внимание исследователей благодаря высокой прочности, небольшой плотности и эластичности. Прочность наноцеллюлозы такова, что даже считается, что она сможет заменить арамидные волокна в бронежилетах и касках. В отличие от своего прекурсора (древесины) наноцеллюлозные материалы также еще и прозрачны, что позволяет рассматривать их в качестве перспективных материалов для создания окон, дисплеев или индивидуальных средств защиты органов зрения. Тем не менее, хотя в идеях применения наноцеллюлозы недостатка нет, реальность пока не позволяет организовать их. Теоретически, наноцеллюлоза может стать основой для нового поколения наноматериалов. (Рисунок из Nano Letters, 2015; DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b02588) Входящие в состав клеточных стенок древесины нанокристаллы целлюлозы являются, казалось бы, идеальными кандидатами для по ..
Вся статья