Предложен простой и быстрый способ синтеза нанокристаллов борида кобальта

Бориды металлов привлекли внимание многих химиков-материаловедов в связи со своими замечательными физико-химическими свойствами, такими как прочность, тугоплавкость, стойкость к окислению, износу.

На сегодняшний день бориды переходных металлов получают, как правило, в виде аморфных порошков, что может приводить к наличию примесей и дефектов в конечном материале. Именно поэтому гораздо ценнее их сверхчистые нанокристаллические формы. Одним из возможных способов стабилизации наночастиц является использование каркасов, способных инкапсулировать бориды металлов. Для такой задачи перспективно использовать термическую плазму, однако процесс многоступенчатый и занимает много времени.

Ученые из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН🏛 разработали одноступенчатый и энергосберегающий метод получения нанокристаллического борида кобальта, применяемого в качестве антикоррозионного и износостойкого покрытия для металлических деталей, а также катализатора для получения водорода и кислорода.

Работа опубликована в журнале 📕Molecules (IF = 4.93)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/559
#новости

Археологи нашли уникальный палеолитический артефакт-«матрешку» из костей

Массовое захоронение костей мамонтов и других животных времени последнего ледникового максимума Волчья Грива в Каргатском районе Новосибирской области является крупнейшим в Азии. Раскопки здесь ведутся с 1957 года. Особую ценность представляют каменные орудия, изготовленные древними людьми. Обнаружение каменных изделий говорит о том, что здесь в древности останавливались охотники, преодолевавшие большие расстояния. Однако на протяжении 50 лет изучения Волчьей Гривы ученым не удавалось найти следов долговременного пребывания древнего человека.

Исследователи из ТГУ🏛, Института археологии и этнографии СО РАН и Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева🏛 в 2020 году во время раскопок на Волчьей Гриве обнаружили участок, на котором, кроме костей животных, захоронено большое количество каменных артефактов, число которых превышает 1400 предметов на один квадратный метр, а также находится крупное зольное пятно толщиной до 35 см.

Археологи обнаружили своеобразную «матрешку» из костей животных возрастом 23 тысячи лет. Конструкция имеет некоторое сходство с обрядовыми предметами современных коренных народов Сибири, что позволяет предположить ритуальное происхождение артефакта.

Работа опубликована в журнале 📕Quaternary Research (IF = 2.80)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/560
#новости

Лаборатория углеводов

📍Организация: Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Биоорганическая химия, Иммунология, Клеточная биология

Чем мы занимаемся:
Лаборатория специализируется на фундаментальных проблемах гликобиологии и применении гликомолекул в медицине. Основные направления включают синтез олигосахаридов и гликоконъюгатов, самосборку пептидов, углевод-белковые взаимодействия, врожденный иммунитет к углеводам, изучение лектинов клеточной поверхности, вируса гриппа. Наши текущие глико-медицинские проекты: глико-массив как инструмент для диагностики рака; природные антитела как терапевтические средства; препарат против гриппа; углеводный вектор для DC вакцин; антибактериальные покрытия.

🔬Направления исследований:

— Синтез гликанов

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/449

#лаборатории

Сверхтонкие алмазы могут стать основой дисплеев нового поколения

Потребность в новых материалах для электронных устройств до сих пор остается высокой. Так, например, пришедшие на замену жидкокристаллическим OLED- и LED-дисплеи уже оказываются недостаточно хороши. В качестве альтернативы предлагается использовать полевые эмиссионные дисплеи, или дисплеи с автоэлектронной эмиссией (Field Emission Displays, FED), — тонкие, яркие, контрастные, долговечные, с широким углом обзора (порядка 170 градусов) и отличающиеся более быстрым откликом.

Большое внимание специалистов привлекает сверхтонкая алмазная пленка, или диаман, — структура на основе многослойного графена. В исходном графене, обладающем полупроводниковыми свойствами, все атомы углерода имеют sp2-гибридизацию. Если же этот материал модифицировать, например, в ходе реакции гидрирования или фторирования, то произойдет фазовый переход. Атомы приобретут sp3-гибридизацию, характерную для алмаза и обеспечивающую его изолирующие свойства, однако полуметаллические свойства сохранятся.

Исследователи из Сколтеха🏛, ИХТТМ СО РАН, Норвегии, Бельгии, США и Саудовской Аравии рассчитали работу выхода пленок с помощью первопринципных методов. Работа выхода характеризует то, насколько тяжело материал испускает электроны (чем она меньше — тем легче), от чего зависят и характеристики FED-дисплея. В ходе исследования ученые выяснили, как изменяется энергетическая структура в зависимости от типа функционализации диамана.

Работа опубликована в журнале 📕ACS applied materials & interfaces (IF = 10.38)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/561
#новости

Геометрия отверстий в кварце определила его акустические свойства

Акустооптические устройства используют звуковые волны в кристалле, чтобы управлять световым пучком — например, лазерным излучением. Они позволяют проводить исследования, например, качества прозрачных материалов или анализировать химический состав образов и радиосигналы. Также на их основе можно построить вычислительные устройства — оптические компьютеры.

При создании новых акустооптических устройств особое внимание уделяется выбору материала, в котором оптическое излучение взаимодействует со звуковой волной. Чаще всего в качестве акустооптических материалов используют монокристаллы, то есть кристаллы с непрерывной кристаллической решеткой. Альтернативной могут стать фононные кристаллы, которые представляют собой периодическую структуру, состоящую из материалов с различными акустическими свойствами.

В своей новой работе физики МГУ имени М.В. Ломоносова🏛 исследовали недавно предложенный фононный кристалл: в изотропном кристалле плавленого кварца проделаны периодически повторяющиеся круглые отверстия — по сути сочетаются два материала: кварц и воздух. Авторы рассчитали основные акустические характеристики такой системы.

Работа опубликована в журнале 📕Materials (IF = 3.75)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/562
#новости

Химики предложили наноматериалы для печати твердооксидных топливных элементов

С каждым годом растет потребность в энергии, равно как и связанная с ее производством антропогенная нагрузка на окружающую среду. Именно поэтому исследователи по всему миру работают над созданием альтернативных, так называемых «зеленых», технологий. Одна из них — твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ).

Области применения таких топливных элементов разнообразны. Однако внедрение их в широкое использование проблематично — установки работают при очень высоких температурах (700-1000°С), что требует специальных материалов и конструкций, которые, к тому же, быстро выходят из строя. В результате «зеленая» энергия оказывается невыгодной. Возможны два пути решения этой проблемы: искать материалы, которые будут работать при более низких температурах, или уменьшить толщину основных компонентов (электродов) — это снизит сопротивление и сделает ТОТЭ эффективнее.

Исследователи из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН🏛 объединили оба решения. Они получили нанопорошки состава NiO, (CeO2)0.8(Sm2O3)0.2) и La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ гидротермальным и гликоль-цитратным методами. Первый подход позволяет достаточно точно настраивать структуру частиц — пористость, форму и прочее, а второй часто применяется для синтеза оксидов сложного состава.

Работа опубликована в журнале 📕Micromachines (IF = 3.52)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/563
#новости

Физики обнаружили универсальные закономерности диффузии в жидкостях

Проникновение частиц одного вещества между частицами другого называется диффузией. Благодаря этому явлению мы, например, можем из комнаты почувствовать приятный запах кофе, который варят на кухне, потому что молекулы напитка быстро распространяются, смешиваясь с молекулами воздуха. Частный случай этого процесса — самодиффузия — происходит, когда смешиваются частицы одного вещества.

В настоящий момент ученые хорошо понимают, как происходят различные процессы в твердых телах (кристаллах) и газах, а вот понимание процессов в жидкостях, в том числе и диффузии, остается довольно ограниченным и фрагментарным. Однако в последние годы исследователям удается добиться больших успехов в области исследования жидкостей с помощью методов моделирования молекулярной динамики.

Российские физики из Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана🏛 провели теоретические исследования поведения частиц жидкости, находящейся в равновесии со своим насыщенным паром. Это означает, что количество частиц, испаряющихся с поверхности жидкости и попадающих в нее из газа, примерно совпадает.

Работа опубликована в журнале 📕 Scientific Reports (IF = 5.00)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/564
#новости

Исследователи научились контролировать концентрацию оксида азота светом

Оксид азота (NO) — химически очень активная молекула, которая производится в организме человека ферментами и играет сигнальную и регуляторную функции. Из-за небольшого размера она легко проникает внутрь клеток без затрат энергии. Наиболее известная активность оксида азота — контроль за деятельностью сердечно-сосудистой системы: с его помощью происходит расслабление сосудов, снижение давления. Кроме того, NO вовлечен в другие разнообразные процессы: взаимодействие между собой нейронов мозга, цикл роста волос, поддержание иммунного ответа и прочее.

Это вещество также применяют в медицине для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, заживления ран, активации иммунного ответа на инфекцию и при терапии рака. Однако из-за своей активности NO слишком быстро превращается в другие, уже не сигнальные молекулы, и поэтому приходится использовать соединения, которые будут его нарабатывать уже в организме пациента. И здесь возникает другая проблема — контроль за содержанием оксида азота в тканях.

Исследователи из Новосибирского Государственного Университета 🏛 и Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН🏛 синтезировали новое соединение на основе аза-BODIPY (популярного красителя для биологических применений), выделяющее оксид азота под действием ближнего инфракрасного света. Количество NO зависит от интенсивности излучения, что позволяет достаточно точно настраивать его концентрацию. Максимально она может быть вдвое выше концентрации изначально введенного фотодонора, поскольку каждая молекула последнего теоретически выделяет две молекулы оксида. В отсутствие света вещество присоединяет NO обратно, а значит, может работать как своего рода буферная система.

Работа опубликована в журнале 📕Materials Today Chemistry, (IF = 7.61)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/565
#новости

Студенческая экспериментальная лаборатория физики

📍Организация: Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Оптика, Электродинамика, Механика

Чем мы занимаемся:
СЭЛФ – Студенческая Экспериментальная Лаборатория Физики, создана на кафедре «Физика» факультета «Фундаментальные Науки». Отличительной чертой лаборатории СЭЛФ является проектный подход к решению актуальных исследовательских, образовательных и инжиниринговых задач. Лаборатория помогает собрать команду из преподавателей, учёных и студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана в соответствии с нуждами конкретного студенческого проекта. СЭЛФ помогает участникам проявить свои лидерские качества, научиться работать в команде разнопрофильных специалистов. Мы стремимся развивать молодежную науку и внедряем новые методы ведения научной и проектной деятельности.

🔬Направления исследований:

— Явление интерференции световых волн
— Эффект Зеемана

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/355

#лаборатории

Улучшенная теория трещин в полимерах поможет создать более прочные материалы

Полимеры разной степени сложности окружают нас повсюду: от промышленности до медицины. В подавляющем большинстве они представляют собой систему древовидных «жидкоподобных» структур из полимерных цепей. Высокая разрывная прочность таких полимерных сеток объясняется главным образом тем, что макромолекулы могут достигать высокой степени ориентации относительно друг друга и иметь большую плотность упаковки и разветвленность, что приводит к возникновению многочисленных межмолекулярных связей.

Ученые МФТИ🏛 в партнерстве с зарубежными коллегами исследовали механизм образования разрыва в полимерных сетках и выяснили, что для образования трещины недостаточно разорвать одну полимерную цепочку, требуется повлиять на все «дерево» полимерных цепей в сетках.

Работа опубликована в журнале 📕Macromolecules (IF = 6.07)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/566
#новости

Белок-регулятор избирательно связывает «горячую точку» N-протеина SARS-CoV-2

Нуклеокапсидный белок (нуклеопротеин, или N-белок) является общим для одноцепочечных РНК-вирусов, включая коронавирусы, и отвечает за синтез, упаковку и хранение вирусного наследственного материала. В его структуре есть центральная, регуляторная область, состоящая из порядка 30 аминокислотных остатков, на остатки которой специальные ферменты самой клетки переносят фосфатную группу от молекул АТФ. Эти фосфометки служат своего рода сигналом для взаимодействия с N-белком вируса человеческих белков семейства 14-3-3.

Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 вместе с зарубежными коллегами продемонстрировали, что человеческие белки 14-3-3, известные своей ролью в репликации многих вирусов, избирательно связываются с наиболее часто мутирующей регуляторной областью нуклеопротеина (N-белка) коронавируса SARS-CoV-2. Предположительно, в результате этого взаимодействия меняется как жизненный цикл самого вируса, так и функции клетки, которые зависят от белков 14-3-3. Сила взаимодействия 14-3-3 и N-белка во многом зависит от мутаций в определенных участках последнего, а потому результаты исследования будут полезны при разработке эффективных лекарств против новых штаммов коронавируса.

Работа опубликована в журнале 📕Journal of Molecular Biology (IF = 6.15)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/567
#новости

Друзья, мы переезжаем на новый сервер, поэтому сайт сегодня будет недоступен ⚙️

Готовимся к анонсу большого обновления! Совсем скоро расскажем подробности 🔜

UPD: Сайт доступен

Химики описали процесс образования кровезаменителей и их побочных продуктов

Продукты фторирования углеводородов — перфторуглероды — могут переносить кислород и поэтому активно используется в качестве кровезаменителей («Перфторан» и «Флюозол»). Один из таких продуктов — перфтордекалин, который получают электрохимическим фторированием. Чтобы избежать частичного разрушения углеродной цепи, на первой стадии обычно осуществляют «мягкое» фторирование, а на второй получившуюся смесь обрабатывают молекулярным фтором.

В ходе реакции фторирования образуется ряд побочных продуктов, которые загрязняют основное вещество, но при этом сами по себе могут быть полезны в других областях. Они, например, используются при производстве полимерных пленок, индикаторов для оценки утечек углекислого газа в истощенных нефтяных пластах, а также контрастных агентов в клинической магнитно-резонансной томографии.

Ученым из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН🏛 удалось выделить эти вещества и более полно описать механизм их образования, что позволит увеличить чистоту основного продукта.

Работа опубликована в журнале 📕Journal of Chemical & Engineering Data (IF = 3.12)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/568
#новости

Циклические липопептиды не дали коронавирусу заразить клетки

Почти все вирусы находятся в своеобразном футляре, называемом капсидом, — это внутренняя белковая оболочка. Некоторые вирусы устроены еще сложнее и, помимо капсида, у них есть дополнительная внешняя мембрана, состоящая из двойного слоя липидов и специфических вирусных белков. К таким вирусам относятся грипп, ВИЧ и коронавирусы, в том числе SARS-CoV-2. Когда патоген попадает в организм и взаимодействует с клеткой, его оболочка сливается с мембраной хозяина, а «раздетый» вирус оказывается внутри. Процесс включает несколько стадий, и его успешность зависит от свойств сливающихся мембран.

На данный момент распространение SARS-CoV-2 все еще остается актуальной проблемой. По данным Всемирной организации здравоохранения, к началу 2023 года подтверждено более 750 000 000 случаев заражения COVID-19, а умерло более 6 800 000 человек. Поэтому ученые заняты поиском новых противовирусных препаратов и подходов к борьбе с заболеванием.

Ученые из Института цитологии Российской академии наук и Санкт-Петербургского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии им. Пастера нашли альтернативный подход к созданию противовирусных препаратов. Мишенью для них стала липидная оболочка вируса.

Работа опубликована в журнале 📕Antiviral Research (IF = 10.10)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/571
#новости