Молекулы жидких кристаллов завязали в наноузлы

05.07.2011
Ученые научились завязывать молекулы, составляющие жидкие кристаллы, в разнообразные узлы. Работа исследователей опубликована в журнале Science, а ее краткое изложение приводит New Scientist.

Исследователи работали с жидкими кристаллами - веществами, обладающими промежуточными свойствами между жидкостью и кристаллом. Подробнее о свойствах жидких кристаллов можно прочесть тут. Молекулы, из которых состоят жидкие кристаллы, обычно имеют вытянутую либо дискообразную форму. Авторы помещали в пласт жидких кристаллов силиконовые гранулы диаметром около 4,7 нанометра и зажимали всю систему между двумя стеклянными пластинами.

Гранулы были покрыты поверхностно-активным веществом, которое делало их поверхность гидрофобной. Молекулы жидких кристаллов, стремясь "защититься" от ПАВ, образовывали вокруг кремниевых гранул сложные структуры. В простейшем случае они организовывались в кольца, опоясывающие гранулы наподобие колец Сатурна, только они были ориентированы в трех плоскостях.

При помощи лазера ученые "ловили" структуры из молекул жидких кристаллов, образовавших различные структуры вокруг гранул, и соединяли их вместе. В итоге им удалось получить некоторые типичные узлы - например, два кольца, вставленных одно в другое, три кольца, соединенных таким же образом (кольца Борромео), а также узлы из двух искривленных колец в форме звезды Давида.

Созданная учеными система позволяет создавать и изучать огромное количество различных узлов - сами авторы называют цифру 10 тысяч. Помимо собственно исследования этих топологических образований описанную жидкокристаллическую систему можно использовать для изучения процессов, происходящих в живых клетках. Так, при копировании ДНК, которая скручена в двойную спираль, ферменты сначала распутывают эту структуру, а потом считывают записанную в ней информацию. Работа с системой из жидких кристаллов может помочь лучше понять этот процесс.

Источник: lenta.ru


Новости и события
Более 52% крупных организаций страны внедряют искусственный интеллект в своей деятельности
17.01.2023

Зам. Председателя Правительства Дмитрий Чернышенко принял участие в церемонии подписания соглашения о сотрудничестве между бизнесом и государством по «дорожным картам» высокотехнологичных направлений, в том числе по искусственному интеллекту.

Соглашение по развитию высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ»
17.01.2023

До 2030 г. по четырём направлениям (композиты, редкоземельные металлы, аддитивные технологии, цифровое материаловедение) предстоит разработать почти сотню новых продуктов.

Денис Мантуров посетил международный форум InnoFood 2022
29.09.2022

форум InnoFood 2022 – главная площадка диалог государства и бизнеса по актуальным вопросам FoodTech.