Gazdaság

Új jégforma

Jóllehet, a víz szerkezetét, valamint a különböző szélsőséges körülmények közepette - magas nyomáson és hőmérsékleten - mutatott viselkedését már jól ismerik a fizikusok, újabban arra is kíváncsiak, hogyan viselkedik ez a vegyület egy még extrémebb környezetben: ugyanilyen viszonyok mellett, ám a szén nanocsövek belsejében.

Az amerikai University of Nebraska tudósai mindezt most számítógépes modellezéssel vizsgálják; legfrissebb eredményük pedig az, hogy a tubulusokban DNS-szerű spirálszerkezetet vesz fel a víz.Az eredményeknek a biológialag aktív molekulák, enzimek térszerkezetének vizsgálatában lehet jelentőségük, ezek ugyanis a sejtek belsejében sokszor membránokkal elzárt reakcióterekben, és legtöbbször vizes közegben veszik fel végleges alakjukat, hogy aztán elláthassák élettani funkcióikat.


Új jégforma 1

Vízszerkezet a szén nanocsõben. DNS-szerû spirál.

A kutatók az egyetem PrairieFire nevű szuperkomputerét használták a szélsőségek szimulálására, és általában plusz 50 és mínusz 20 Celsius fok közötti, azaz a Földön közönségesnek számító hőmérsékleti értékeket határoztak meg a virtuális nanocsövekben. A nyomást viszont alaposan megnövelték a kísérleti térben: a légköri érték 10-szeresét, sőt, akár 40 ezerszeresét is beprogramozták. És míg az esetek jó részében a vízmolekulák a nanocsövek nyolcszögletű szerkezetét vették fel, akadtak olyan alacsony hőmérsékleti és nyomáskombinációk is, amelyek között spirálissá alakult a jég. Mi több, a csiga az örökítőanyaghoz hasonlóan kettős szálban futott a nanocső tengelye mentén.

A kutatók szerint elképzelhető, hogy a spirális szerkezet egyfajta univerzális stabilitást nyújtó állapot, amely éppen ezért terjedhetett el a biomolekulákban is. Az eredmény pedig a gyakorlatban is hasznos lehet: továbbgondolva a biomolekulák térszerkezetét kialakító mechanizmusok felderítésében, és a hibás térszerkezet következtében kialakuló betegségek, például a szivacsos agyvelősorvadás, vagy az Alzheimer-kór természetének megértésében segíthet.

Ajánlott videó

Olvasói sztorik