Рентгеновские лучи превратили раствор пептидов в кристалл

Облучение водного раствора пептидов рентгеновскими лучами приводит к образованию необычной кристаллической структуры, обнаружили специалисты Северо-Западного университета (Northwestern University).

"Внутри нашего кристалла располагаются своеобразные океаны воды, занимающие 99% структуры", – поясняет глава нынешнего исследования Сэмюэль Стапп (Samuel Stupp) (фото Northwestern University).
"Внутри нашего кристалла располагаются своеобразные океаны воды, занимающие 99% структуры", – поясняет глава нынешнего исследования Сэмюэль Стапп (Samuel Stupp) (фото Northwestern University).

Открытие американских физиков стало ещё одним в череде случайных, но значимых. Учёные из группы Стаппа исследовали в национальной лаборатории Аргонн (Argonne National Laboratory) волокна пептидов. Однажды они заметили, что при приложении к раствору рентгеновских лучей он становился то прозрачным, то матовым. "Пептиды по-разному рассеивали излучение", — рассказывает один из авторов работы Хунган Цуй (Honggang Cui). – Рентгеновские лучи превращали хаотичную среду в упорядоченную".

Позже специалисты выяснили, что образуется новый тип кристаллов – заряженные цилиндрические волокна располагаются в пространстве, подобно набору карандашей, которые расталкивают электростатические силы.

Сотни и даже тысячи волокон, при добавлении воды и под действием рентгена, собираются в связки и организуют общую сеть, создающую стабильный кристалл (иллюстрация Stupp et al./Science).
Сотни и даже тысячи волокон, при добавлении воды и под действием рентгена, собираются в связки и организуют общую сеть, создающую стабильный кристалл (иллюстрация Stupp et al./Science).

Обычно формирование кристаллических структур происходит под действием атомных и молекулярных сил притяжения. "Данное исследование преподнесло нам сюрприз. Эти заряженные волокна хоть и отталкиваются, но тем временем самоорганизуются в кристаллы", — говорит Стапп.

Нечто подобное происходит и в живой природе, например, в цитоскелете клеток, отмечают учёные в статье в журнале Science.

Рентгеновские лучи увеличивают заряд пептидных волокон, и электростатические силы отталкивания стимулируют кристаллизацию (гексагональная упаковка нановолокон). Постепенно "палочки" выстраиваются в трёхмерную сеть, которая и удерживает их в этом положении. Расстояние между волокнами составляет около 32 нанометров, что значительно больше среднестатистических 5 нанометров.

Кристаллы "рассыпаются" спустя несколько часов после исчезновения рентгеновского излучения (при этом оно почти не разрушает материал). Любопытен и ещё один факт: когда концентрация заряженных волокон превышает некое пороговое значение, формирование кристаллов происходит в отсутствие рентгеновских лучей.






Интересные новости
Вчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотніВчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотні
Блок рекламы


Похожие новости

Блискавка влучила у стартовий майданчик ракети для польоту на Місяць — чи відбудеться запускБлискавка влучила у стартовий майданчик ракети для польоту на Місяць — чи відбудеться запуск
Нобелевскую премию по физике получили трое ученых за моделирование сложных систем
Украинец получил Шнобелевскую премию по экономике за исследование связи коррупции с ожирением
Blue Origin Безоса получила разрешение на коммерческие полеты
Учёные создали ткань для эпохи глобального потепления — она не только отражает ИК- и УФ-лучи, но и отводит тепло от тела
Компания Илона Маска получила контракт на отправку астронавтов на Луну
Гориллы в зоопарке Сан-Диего получили прививки от ковида
Apple получила патент на управление наушниками с помощью движений языка, лица и рук
ВСУ получили новый радар, который может работать в горах и дистанционно
Робот от Boston Dynamics получит ряд новых аксессуаров
Последние новости

Подгружаем последние новости