Инновационная экспериментальная схема поможет создать зеркальные молекулы — Naked ScienceNaked Science
12.11.2018, 15:37
5 минут
Naked Science
28

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.

anewpaththro

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.

21 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что получить дополнительную пользу от физических упражнений можно без увеличения нагрузок: просто занимаясь пораньше, еще до завтрака.

Вчера, 15:10
6 минут
Полина Гершберг

Активное использование социальных сетей связали со сложностями при отходе ко сну, пробуждении и прерывистым сном.

21 октября
4 минуты
Никита Шевцов

Теперь искусственное мясо — это не просто скопление мышечных клеток, а цельный кусок, содержащий волокна нужной толщины.

18 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Военные США могут вооружиться перспективной винтовкой RM277, использующей мощные 6,8-миллиметровые патроны.

20 октября
4 минуты
Мария Азарова

По внешнему виду материал напоминает человеческую кожу.

19 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Полномасштабный выпуск новейшего истребителя пятого поколения может начаться позже, чем предполагали американские военные.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.