Создан наноматериал из молекул, закрученных одновременно в противоположные стороны

Материал, разработанный в Университете Бата (Великобритания), содержит в себе равное количество молекул, закрученных в одну сторону и в противоположную. Он позволяет точно определять направление вращения молекул и поможет решить проблему, с которой сталкиваются ученые, исследующие наиболее перспективные виды будущих фармацевтических препаратов, сообщает пресс-служба университета.

Многие биомолекулы обладают таким свойством как хиральность: две молекулы с абсолютно одинаковой структурой являются зеркальным отражением друг друга.  Самый яркий пример хиральности – это наши руки: левая отзеркаливает правую и наоборот. Другой пример, который мы встречаем в природе, – спираль ракушки, которая может быть закручена в правую или в левую сторону. «Зеркальные» молекулы с одинаковой структурой могут обладать совершенно разными свойствами. Условно, молекула, закрученная в одну сторону, пахнет лимонами, а когда вращается в другом направлении, – апельсинами.

Обнаружение этих искажений особенно важно в некоторых отраслях промышленности, таких как фармацевтика, парфюмерия, производство пищевых добавок и пестицидов. Недавно был разработан новый класс наноматериалов – плазмонные наноматериалы, – которые могут помочь различить хиральность молекул. Эти наноматериалы при воздействии света усиливают хиральные свойства молекул. Обычно они состоят из крошечных скрученных металлических «проволок», которые сами являются хиральными. Тем не менее, исследователи столкнулись со сложностью: стало очень трудно отличить поворот самого наноматериала от завихрения молекул, свойства которых которые необходимо изучить.

Чтобы решить эту проблему, команда с физического факультета Университета Бата создала наноматериал, который закручивается одновременно в одну сторону и в другую. Этот наноматериал имеет одинаковое количество молекул, закрученных в противоположные стороны, – это означает, что они компенсируют друг друга. Поэтому при взаимодействии со лазерными лучами этот материал остается в обычном состоянии, не проявляя свойств хиральности.

Команда использовала математический анализ свойств симметрии материала и обнаружила несколько особых случаев, которые могут выявить «скрытый» поворот и позволить обнаружить хиральность в молекулах с большой точностью

csi-dig.ru

В атмосфере суперземли впервые нашли водяной пар

Благодаря данным космического телескопа «Хаббл» астрономы выяснили, что атмосфера планеты K2-18b может более чем наполовину состоять из водяного пара. Это единственная известная ученым планета вне Солнечной системы, на которой есть и жидкая вода, и приемлемые температуры, то есть все условия для возникновения жизни

Масса K2-18b в 8 раз больше земной, по размерам же она вдвое больше нашей планеты. То есть K2-18b относится к типу суперземель – планет, чьи размеры находятся в промежутке между массами Земли и Нептуна. Это самый распространенный тип планет в нашей Галактике.

Для исследования атмосферы K2-18b ученые воспользовались данными телескопа «Хаббл». С 2016 по 2017 годы на его снимки попало восемь транзитов этой планеты – то есть она восемь раз заслоняла свою звезду для телескопа. Именно благодаря транзитам ученые получают основную информацию об атмосфере планет вне Солнечной системы. По спектру света от звезды, который проходит через атмосферу планеты, астрономы могут сделать вывод о том, какие химические элементы или соединения в ней находятся.

Результат показал, что в атмосфере K2-18b присутствуют пары воды, а также молекулы водорода и гелия. Авторы работы предполагают, что там должны быть также азот и метан, однако имеющиеся данные не могут подтвердить этой гипотезы.

По словам одного из авторов исследования, Ангелоса Циараса, K2-18b нельзя назвать «второй Землей», и не только потому, что она больше нашей планеты. Условия на ее поверхности гораздо суровее, и состав атмосферы у нее иной. Тем не менее, открытие позволяет приблизиться к ответу на вопрос о том, уникальна ли наша планета, и нет ли у нее аналогов во Вселенной.

Ученые считают, что K2-18b станет целью для будущих исследований, благодаря которым астрономы смогут узнать о климате на потенциально обитаемых планетах, об их составе и эволюции.

csi-dig.ru

Поздравляем всех учащихся с началом нового учебного 2019-2020 года!
 Желаем успехов в изучении химии, физики, астрономии, географии, биологии!