27 сентября 2007

"Горячий лед": перспектива для биологии и медицины

Категория: Наука и технологии

Температура плавления льда принята за нуль в шкале Цельсия, как известно уже школьникам. Студентам-физикам известно, что на точку плавления влияет давление. Аспирант Гарвардского университета Александр Висснер-Гросс (Alexander Wissner-Gross) и профессор Эфтимиос Каксирас (Efthimios Kaxiras) теоретически показали, что лед может оставаться твердым вплоть до температуры 42 градуса Цельсия (при нормальном атмосферном давлении).
"Горячий лед": перспектива для биологии и медицины

Для этого понадобится алмаз, покрытый атомами натрия. Если на подготовленную таким образом поверхность нанести слой воды, она будет при замерзании образовывать совсем иные кристаллические структуры, а не тетраэдическую, где каждая молекула воды находится на равном расстоянии от четырех других молекул (алмаз имеет аналогичную структуру).

Слой молекул воды, в котором можно наблюдать этот эффект, невелик, толщина его составляет всего лишь несколько молекул воды. Расчеты американских исследователей показали, что этот слой при комнатной температуре составляет 2,6 нм, а при температуре тела человека - 2,2 нм.

Это открытие, если его подтвердят экспериментально, будет иметь большое значение для развития медицинской техники. Врачи всё шире используют различные имплантаты, и алмазное покрытие представляется очень привлекательным вариантом из-за его прочности и инертности. Однако твердость алмаза является препятствием для широкого распространения этой методики - точной обработки поверхности достичь не удается, и твердые грани повреждают ткани и органы. Нанесение слоя воды толщиной в несколько молекул решает проблему - поверхность с дефектами становится гладкой, ямы и неровности заполняются льдом.

У нового покрытия возможен и ряд других применений, как в криобиологии, так и в других направлениях. Ученые рассчитывают, что экспериментальная проверка их вычислений будет завершена в следующем году, сообщает PhysOrg.


Вернуться назад »
  • Просмотров: 1756



Комментарии