АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Наночастицы углерода. Фуллерены и углеродные нанотрубки. Основные свойства и применение.

В конце 80-х, начале 90-х годов, после того как была разработана методика получения фуллеренов в макроскопических количествах, было обнаружено множество других, как более легких, так и более тяжелых фуллеренов: начиная от C₂₀ (минимально возможного из фуллеренов) и до C₇₀, C₈₂, C₉₆, и выше.

Нанотрубки в зависимости от длины состоят 10³ – 10⁶ атомов.

Разнообразны по формам: нанотрубки могли быть большие и маленькие, однослойные и многослойные, прямые и спиральные. Несмотря на кажущуюся хрупкость и даже ажурность, нанотрубки оказались на редкость прочным материалом, как на растяжение, так и на изгиб. Более того, под действием механических напряжений, превышающих критические, нанотрубки также ведут себя экстравагантно: они не "рвутся" и не "ломаются", а просто-напросто перестраиваются. Далее, нанотрубки демонстрируют целый спектр самых неожиданных электрических, магнитных, оптических свойств. Например, в зависимости от конкретной схемы сворачивания графитовой плоскости, нанотрубки могут быть и проводниками электрического тока как медь, и полупроводниками, как кремний. Они могут проводить тепло также, как алмаз.

1. Применение нанотрубок в качестве очень прочных микроскопических стержней и нитей.

2. Нановесы. Нанотрубки могут выступать не только в роли исследуемого материала, но и как инструмент исследования. На основе нанотрубки можно, к примеру, создать микроскопические весы.

3. Нанотрубка является частью физического прибора - это "насаживание" ее на острие сканирующего туннельного или атомного силового микроскопа.

4. Эксперименты показали, что интеркаляция (т.е. внедрение) атомов различных металлов меняет электрические свойства фуллеренов и может даже превратить изолятор в сверхпроводник.

5. Углеродные нанотрубки - уникальные материалы для применений в биологии.

Так же, как и белки, к УНТ могут присоединяться ДНК и РНК.

Взаимодействие между УНТ и ДНК, как правило, стабильно, что помогло разработать метод сепарации диспергированных УНТ: нанотрубки, обернутые молекулами ДНК, были разделены на определенные фракции по длине, и была изучена зависимость клеточной токсичности от этого параметра. Подход, использующий обертывание нанотрубок молекулами ДНК, дает возможность разделять нанотрубки на металлические и полупроводниковые, выделять УНТ определенной хиральности.

Другое интересное направление – функционализация УНТ с использованием углеводов. Такая модификация не только повышает растворимость и биосовместимость нанотрубок, но и придает уникальную биоактивность.

Среди биологических и биомедицинских систем и устройств на основе углеродных нанотрубок наибольший интерес вызывают биосенсоры и системыбиодоставки. Разработаны и созданы электрохимические сенсоры, сенсоры на основе полевых транзисторов. Изучается возможность применения биосенсоров для детектирования белков и их взаимодействий; глюкозы; ДНК, иммобилизации и гибридизации ДНК; полиморфизма отдельных нуклеотидов, взаимодействий антитело-антиген.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 974 | Нарушение авторских прав