Инновационная экспериментальная схема поможет создать зеркальные молекулы
Изучая тайну молекулярной хиральности в природе, ученые предложили новую экспериментальную схему для получения зеркальных молекул. Она может заставить обычные молекулы вращаться так быстро, что они потеряют нормальную симметрию и форму и образуют зеркальные версии друг друга.
Группа исследователей из Университета DESY, Гамбургского университета и Университетского колледжа Лондона во главе с Йохеном Кюппером (Jochen Küpper) описывает инновационный метод в журнале Physical Review Letters. Как и человеческие руки, многие молекулы в природе существуют в двух версиях и становятся зеркальными отражениями друг друга. По словам ученых, дальнейшее исследование хиральности (отсутствие симметрии относительно правой и левой стороны) не только улучшает понимание природы, но и может проложить путь к созданию новых материалов.
«По неизвестным науке причинам природа почти всегда предпочитает левые белки, в то время как геном организован как знаменитая правая двойная спираль. Уже более века исследователи пытаются раскрыть секреты хиральности в природе, которая не только влияет на жизнь организмов, но и изменяет поведение материалов», — говорит Андрей Ячменев, возглавляющий теоретическую работу в группе Куппера.
Например, правая версия карвона (C10H14O) дает отличительный вкус тмина, а левая — ключевой фактор привкуса мяты. В природе хиральность встречается только в некоторых типах молекул, однако ее можно создать и искусственно — в так называемых молекулах с симметричной вершиной. Если эти молекулы достаточно быстро перемешать, они потеряют свою симметрию и образуют две зеркальные формы в зависимости от вращения. До сих пор было крайне мало известно об этом феномене вращательно-индуцированной хиральности, поскольку вряд ли существуют какие-либо схемы его генерации, однако это можно выяснить экспериментально.
Команда ученых вычислила этот способ достижения вращательно-индуцированной хиральности. В его основе — штыревидные лазерные импульсы, известные как оптические центрифуги. На примере фосфина (PH3) выяснилось, что при скорости вращения триллион раз в секунду фосфор-водородная связь, вращающаяся вокруг молекулы, становится значительно короче, и в зависимости от направления вращения появляются две хиральные формы фосфина. Используя сильное статическое электрическое поле, можно выбрать левую или правую версию вращающегося фосфина.
Предлагаемый метод мог бы помочь ученым смодифицировать зеркальные молекулы, а исследование их взаимодействия с окружающей средой — например, с поляризованным светом — должно способствовать дальнейшему проникновению в тайны хиральности и исследованию ее возможного использования.
«Потенциально эта технология может быть полезна для создания новых материалов и использоваться в оптических устройствах», — подчеркивает Куппер.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии