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

 

Г против К
Г против К

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.