ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Наноразмерные коробки любой формы всё упакуют за вас / 26.04.2012

Источник: Национальный научный фонд США , compulenta.ru

Как сложить бумажную коробочку макроскопических размеров, представить не очень трудно. А как быть с той же коробочкой, не обязательно бумажной, при переходе к микро- или даже наноразмерам, где невозможно использование ни рук, ни каких-либо вспомогательных механизмов?

 

 

Учёные и инженеры из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе и математики из Университета Брауна (оба — США) нашли решение этой проблемы и продемонстрировали результаты в виде самопроизвольно складывающихся наноразмерных полиэдров высокого порядка.

Самое поразительное здесь даже не то, что они просто складываются, а то, с какой точностью образуется трёхмерная форма, и всё это без вмешательства человека. А значит, число возможных применений разработки ничем не ограничено, включая современную медицину.

 

Сразу скажем, что не все исходные «плоские» формы эквивалентны: какие-то, как выяснилось, закрываются лучше, какие-то совсем не хотят складываться. Лучшими, к слову, оказались самые компактные. Но, поскольку существует 43 380 способов сложения додекаэдрона, начать пришлось с разработки алгоритма для просеивания всех возможных плоских «исходников» в поисках тех, которые легче всего закрывались бы в желаемые 3D-структуры. Эта часть работы была выполнена в Университете Брауна под руководством математика Говинда Менона. Затем тщательно отобранные варианты дизайна «плоских исходников» послали в Университет Джонса Хопкинса Дэвиду Грасиасу и его команде для реальной постройки полиэдров и проверки теоретических моделей.

 

Самопроизвольное закрытие полиэдров происходило исключительно за счёт повышенного поверхностного натяжения, создаваемого при нагревании. Эта энергия заставляет ближайшие края граней притягиваться друг к другу, обеспечивая формирование объёмной структуры абсолютно правильной формы. 

А теперь представьте себе тысячи абсолютно одинаковых, точно сложенных мельчайших коробочек из биоразлагаемого полимера, устремляющихся по крови к больному органу. Прибыв на место, коробочки высвобождают своё содержимое с умопомрачительной точностью. И никаких побочных эффектов, никакой фармокинетики — только строго рассчитанная доза, полностью и точно доставленная к месту работы. Таково видение будущего медицинской практики, и теперь это уже не выглядит фантастикой. Осталось лишь добавить, что собственно упаковка лекарства в коробочку происходит на стадии самосборки, как это показано в видео, то есть снова без прямого участия человека.


Алгоритм поиска легко закрывающихся «плоских форм» представлен в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

 

 

Теги:  микро нано

Другие новости по теме:
20.10.20 - Подобрать необходимый наноматериал станет проще
14.09.20 - Разработан метод управления магнитными наносистемами
10.09.20 - Новая технология сборки нитей ДНК в структуры микронного размера
09.09.20 - Печатная электроника открывает путь для электрифицированных татуировок и персонализированных биосенсоров
25.08.20 - Разработка нового типа миниатюрной электроники и электронной памяти
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

806
2

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

150
3

Новые наномагниты можно строить атом за атомом

Исследователям из Германии удалось создать новый наномагнит из железа буквально по атомам при помощи спин-поляризованного острия сканирующего туннельного микроскопа (СТМ).   Формируемые таки

146
4

Альтернативная энергетика – тема лучшего инновационного проекта молодых учёных РФ.

ДНК-диагностика инфекционных и наследственных заболеваний, альтернативная энергетика, новые технологии материаловедения – в числе основных проектов-победителей Всероссийского конкурса по поддерж

145
5

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

141

Анонсы событий