Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Схема нанесения нанотрубок из газовой фазы.
Рис. 2. СЭМ изображение нанесенных трубок. а) вид сверху; b) вид сверху (высокое разрешение); c) вид сбоку (толщина 40 мкм); d) вид сбоку (толщина 5 мкм); во вкладке - изображение высокого разрешения.
Рис. 3. Ультраконденсатор: а) электрод без напыления, b) с напыленным АДНТ, c) с напыленными УНТ; d) сравнительная циклическая волтамперометрия; e) тест на воспроизводимость электрода с АДНТ; f) циклическая вольтамперометрия при разных скоростях; g) Кривая зарядки-разрядки.
Рис. 4. Супергидрофобная поверхность: капля на поверхности а) вид сбоку и b) вид сверху; c) рост угла с увеличением числа фенилаланиновых остатков; d) АДНТ-микросхема.

PVD = peptide vapor deposition

Ключевые слова:  пептидные нанотрубки

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

26 октября 2009

Пептидные строительные блоки, обеспечивая биосовместимость и распознавание, являются привлекательными материалами на роль строительных блоков в бионанотехнологии. Например, недавно были обнаружены ароматические бипептидные нанотрубки (АДНТ), являющиеся семейством хорошо упорядоченных наноструктур, которые могут быть получены самосборкой из простых строительных блоков. Они обладают интересными химическими и физическими свойствами, такими, как химическая и термическая стабильность и жесткость, кроме того, была показана возможность наращивать из них "нанолеса" при упорядочении вдоль подложки и перпендикулярно ей. Нанесение приводит к значительному увеличению площади поверхности, что важно для электрохимических применений и супергидрофобных покрытий, производства солнечных батарей и "умных" стекол. Все это, в сочетании с биологической природой, делает АДНТ перспективным наноматериалом.
Поскольку АДНТ построены из сравнительно небольших строительных блоков (312 дальтон) и из-за летучести ароматических блоков, интересно опробовать их нанесение из газовой фазы, как делается в случае неорганических соединений. При этом, как оказалось, можно получать высокоупорядоченные ориентированные массивы АДНТ с прецизионно контролируемой толщиной, а нанесение возможно на большие площади.
На Рис. 1. показана схема нанесения. Осушенный в вакууме дифенилаланин - пептид помещали в вакуумную камеру и испаряли при Т=220 С. На Рис. 2 показаны типичные СЭМ изображения полученного массива сверху и сбоку. Видно, что образуются равномерно нанесенные массивы нанотрубок с плотностью 4х108 см-1. Массивы можно наносить на площади до 10 см2. Длина нанотрубок - несколько микрон, а диаметр - от 50 до 300 нм (Рис. 2b). Их морфология похожа на морфологию АДНТ, нанесенных из раствора. При этом, контролируя параметры нанесения, можно тщательно контролировать и длину, диаметр и плотность нанесения нанотрубок.
Однако такие массивы - это не просто красиво, а нанесение из газовой фазы - не просто интересный подход. Ученые, не останавливаясь на достигнутом, изготовили из полученного АДНТ ультраконденсатор. Ультраконденсаторы, сочетающие в себе большую плотность энергии и мощности, основаны на формировании двойного электрического слоя, и раньше в качестве пористых электродов для них использовали углеродные нанотрубки (УНТ) и нановолокна. Оказалось, что ультраконденсатор, изготовленный на основе АДНТ-модифицированных УНТ, значительно увеличивает емкость конденсатора за счет увеличения площади поверхности. Сравнение такого электрода с углеродным и УНТ (Рис. 3, а-с) не дает последним никаких шансов. Токовая чувствительность, которой соответствует площадь внутри кривой циклической вальтамперограммы (Рис. 3d), в случае АДНТ в 30 раз превосходит таковую для необработанного электрода, при этом емкость даже после 10000 циклов практически не меняется (Рис. 3е). При этом если сканирование проводится при скорости 100 мВ/сек, контур становится практически прямоугольным, делая токовую чувствительность идеальной. Кривая зарядки-разрядки показывает практически полное отсутствие потерь.
Ученым показалось этого мало. На основе АДНТ были получены супергидрофобные поверхности. Оказалось, что при нанесении АДНТ на стеклянную поверхность угол смачивания деионизованной водой увеличивается с 15о до 125о (Рис. 4а,b), а при увеличении длины пептида возможно достижения угла 140о. Благодаря этому можно получать микрожидкостные чипы. При нанесении АДНТ из газовой фазы на поверхность оксида кремния через маску образуется чип, в котором хорошо смачиваемые области оксида кремния (угол смачивания 10о) перемежаются с несмачиваемыми областями с нанесенным АДНТ. При помещении образца в камеру с относительной влажностью 50% и последующем охлаждении до 5 С образуются микроканалы, заполненные жидкостью.


Источник: Nature Nanotechnology



Комментарии
Ну где все? Крутую же вещь дядьки сделали. Восторгайтесь давайте.
А с каких пор дикетопиперазиды стали пептидами?
Чабан Виталий Витальевич, 26 октября 2009 15:01 
[SMALL]
как оказалось, можно получать
высокоупорядоченные ориентированные массивы
АДНТ с прецизионно контролируемой толщиной, а
нанесение возможно на большие площади
[/SMALL]

Если точно правда, то, так и быть,
восторгнЁмся.
----
А с каких пор дикетопиперазиды стали пептидами?
----

Дикетопиперазины. Сам забывать начал. Тем не менее, это обычные химические соединения, биологически скорее всего бесполезные, а возможно и слегка токсичные.

Непонятна логика "дядек". С тем же успехом они могли возгонять сами дикетопиперазины или вообще аминокислоты.
Журавлева Наталья, 29 октября 2009 10:19 
Ультраконденсатор - это, наверное, суперконденсатор? Термин-то есть прижившийся в русском языке... Или тут что-то особенное?
elin, 29 октября 2009 19:06 
Как можно судить с сообщений об китайских
автобусах на ультраконденсаторах, там этот
термин употребляют для того, чтобы показать что
можно сильно улучшить их характеристики. До
супер. По емкости они (китайские ультра) в 10
раз уступают литиевым батареям. Интересно какая
же здесь получилась емкость?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Коллаж
Коллаж

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Наноструктуры в природе. Крылья ночной бабочки – акустические метаматериалы. Доменный зигзаг: новый поворот в теории микромагнетизма. Новый материал для оптических терагерцовых элементов. Водород в графине. Следопыты сверхбыстрых процессов: определение длительности световой пули. Нобелевская премия 2022.

Наносистемы: физика, химия, математика (2022, Т. 13, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume13/13-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

7-9 октября - Фестиваль НАУКА 0+ в Москве
7-9 октября в Москве будут проходить мероприятия в рамках Всероссийского фестиваля НАУКА 0+ — одного из крупнейших просветительских проектов в области популяризации науки в мире и одного из ключевых событий в рамках Десятилетия науки и технологий.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.