2009年4月14日
与人类基因组,生物化学家已经编目数以千计的蛋白质的三维结构与活细胞。但有一个重要的类的蛋白质——那些被困在细胞膜——已被证明难以提取和研究三维晶体。现在一个国际科学家小组已经开发了一种方法来训练这些分子排列整齐地表面水薄,组织如层称为参量。这种方法应该允许生物化学家更好的查看和研究分子和可能导致新一代的分子电子学和超薄材料只有一个分子厚。亚博网站下载
”我们所知,这是第一次对齐电影不到一个纳米厚的产生,“说Iftach Nevo居里夫人研究员在丹麦奥尔胡斯大学和莱斯利Leiserowitz以色列魏茨曼科学研究所的。亚博老虎机网登录在这些机构和他们的同事一起大理工学院的胶体和界面在德国和埃文斯顿的西北大学,他们描述他们的研究在2009年4月14日的化学物理学报,发表的美国物理学会。
创建一个nanofilm的方法之一是建立在水的表面。首先,这部电影的基石是溶解在挥发性物质。当一滴这个解决方案是溅到水,溶剂蒸发。留下的构建块漂浮在水相互作用,自发地聚在一起,就像皂垢在浴缸里,创建一个薄晶体层。
这种方法的缺点是产生的晶体在薄膜将会一团糟。像一个暴徒在一个舞蹈俱乐部,漂浮在表面分子倾向于旋转混乱的秩序。不同斑块的分子会点不同,随机的方向。因为这些分子的取向决定了电、磁、光学性质的最后一部电影,这些乱七八糟的地区很难发展成有用的技术。他们也很难使用成像技术和x射线衍射分析。
强迫的分子排列,团队对他们纳秒激光脉冲。这些脉冲创建与分子相互作用的电场,慢慢地旋转。与这些相关的电场偏振激光脉冲,过滤,这样所有的光波振动方向相同。分子在激光沿着这方向排队时感觉最稳定,这一过程类似于指南针的针摆动与地球的磁场。最终,这形成了一个一致的电影与长程有序。
这项技术尚未完全完善。其成功率约为30%,但该组织认为,在蒸发过程中更好的理解正在发生的事情以及分子相互作用之前固化成电影会提高效率。
当这些分子排列在一个稳定的二维层,其结构可以看到x射线成像技术通常用于三维晶体。“对齐应该提高x射线衍射强度两个数量级以上允许更详细的结构说明,“一举一动和Leiserowitz说。这项技术可以用于研究分子不容易结晶在三维空间——细胞膜蛋白质只是一个例子。
它也可以用于创建的三维晶体结构保持一致。二维层可用于种子这些晶体的生长,提供了舞台,这种增长可以使用x射线衍射被监控。
另一个应用程序是分子电子学和场效应晶体管一样,需要有序的分子。同样有趣的是一个新兴的太阳能电池技术,通过逆向工程试图复制自然光合作用。分子的能力使这些设备将会对它们的有效性非常重要,团队成员解释说他玛西北大学的发源。
因为这项技术应该使用不同的分子,它可能为全新类型的自组装纳米材料。亚博网站下载产生这一纸“国际团队卓越,这是其中的一个文件,可能会产生一些新颖的应用程序还没有被发现,”罗格斯大学的Edward Castner说,副主编的《物理化学》杂志上。