Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Раскрытие переноса ионов на наноуровне

Раскрытие переноса ионов на наноуровне
Исследователи Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) показали, что закон физики, имеющий дело с переносом электронов на наноуровне, также может быть применен к аналогичному переносу ионов.

Это открытие дает представление о ключевом аспекте того, как функционируют ионные каналы в пределах наших живых клеток.

Мембрана всех человеческих клеток содержит мельчайшие каналы, через которые ионы проходят на высокой скорости. Эти ионные каналы играют фундаментальную роль в том, как функционируют нейроны, мышечные клетки и клетки сердца.

Ионные каналы являются чрезвычайно сложными, и многие вопросы остаются без ответа. Как каналы выбирают, какие ионы пропустить? Чем объясняется высокая проводимость каналов?

Исследователи из EPFL во главе с Александрой Раденович (Aleksandra Radenovic) показали, что перенос ионов может быть описан законом физики под названием кулоновская блокада. Эта находка была опубликована в Nature Materials. Их наблюдение могло бы улучшить понимание того, как работают эти каналы.

Для того, чтобы выполнить свои тесты, исследователи создали искусственный ионный канал, сделав отверстие меньше нанометра в двухмерном материале дисульфида молибдена. Затем они поместили этот материал в устройство, состоящее из двух электродов, вместе с ионным раствором с каждой стороны. Когда они применили напряжение, ученые смогли измерить ток между двумя камерами. В отличие от обычного ионного переноса, в более крупных нанопорах (> 1 нм), где поток ионов никогда полностью не останавливается, они наблюдали при низком напряжении энергетические щели –без какого-либо тока, – которые показали, что ионы задержались в нанопорах до того, пока напряжение не стало достаточно высоким, чтобы облегчить их переход с одной стороны отверстия к другой.

Для того, чтобы интерпретировать эти энергетические щели, исследователи проводят другие тесты, которые, например, модулируют заряд поры. Колебания рН-индуцированной проводимости также были найдены. Все эти измерения привели к такому же выводу: способ, который транспортирует ионы, может быть объяснен с точки зрения кулоновской блокады, закона физики, обычно связанного с переносом электронов в квантовых точках.

До сих пор не наблюдался механизм, характеризующийся кулоновской блокадой в области электроники, в частности, в полупроводниковых частицах, называемых квантовыми точками, которые плотно ограничиваются либо электронами, либо электронными дырками во всех трех пространственных измерениях. Эти «острова» в состоянии удерживать лишь определенное количество электронов, прежде чем дать путь к новичкам. Эксперимент под руководством исследователей EPFL показал, что такое же явление происходит с переносом ионов, когда нанопоры принимали участие.

 

------------

Бывают ситуации, когда мы не знаем, как лучше поступить, и нам нужен совет юриста. И эту помощь вы можете получить здесь. Круглосуточная бесплатная юридическая помощь в решении ваших вопросов.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Полное лунное затмение 21 января

Полное лунное затмение 21 января

Необычный набор небесных обстоятельств сложился в ночь на понедельник для наблюдателей неба в Европе, Африке и Америке, когда Луна сначала полностью скрылась в тени, а затем снова появилась с слабым красным свечением.

Событие объединило сразу три явления: суперлуние, полное лунное затмение и кровавую луну.На улицах Мехико, Лос-Анджелеса и Парижа, а также в марокканской пустыне любители наблюдать за небом следили за этим явлением около полуночи в Америке и незадолго до рассвета в Европе и Африке.Затмение длилось около трех часов: в течение первого часа полная луна постепенно скрылась в тени Земли, затем час полн...
21.01.19 21:58
0
0
Девятая планета не объясняет странные орбиты ТНО

Девятая планета не объясняет странные орбиты ТНО

По словам исследователей, странные орбиты некоторых объектов в самых отдаленных уголках нашей Солнечной системы, являются не влиянием таинственной Девятой планеты, а могут объясняться гравитационной силой диска из небольших объектов, вращающихся вокруг Солнца за пределами Нептуна.

Альтернативное объяснение так называемой гипотезе «Девятой планеты», предложенное исследователями из Кембриджского университета и Американского университета в Бейруте, представляет диск, состоящий из небольших ледяных тел общей массой в 10 раз превышающей Землю. Гравитационные силы предполагаемого диска могут объяснить необычные орбиты некоторых объектов у внешних границ Солнечной системы.Новая те...
21.01.19 21:29
0
2
Измерена скорость вращения Сатурна по волнам в кольцах

Измерена скорость вращения Сатурна по волнам в кольцах

Наблюдения колец Сатурна с беспрецедентной детализацией от космического корабля НАСА Cassini дали ученым возможность исследовать внутреннюю часть планеты-гиганта и получить первое точное определение скорости её вращения.

Согласно расчетам, продолжительность дня на Сатурне составляет 10 часов 33 минуты и 38 секунд.Исследователи изучали волновые структуры, созданные в кольцах Сатурна внутренними колебаниями планеты. По сути, кольца действуют как чрезвычайно чувствительный сейсмограф, реагируя на вибрации внутри самой планеты.Подобно вибрациям от землетрясения на Земле, Сатурн реагирует на возмущения, вибрируя на час...
19.01.19 21:44
0
4
Сатурн обзавелся кольцами сравнительно недавно

Сатурн обзавелся кольцами сравнительно недавно

Одним из последних действий космического корабля НАСА Кассини перед смертью стало движение между планетой и ее кольцами.

Точные измерения окончательной траектории движения Кассини позволили ученым сделать первую точную оценку количества материала в кольцах планеты, взвесив их в зависимости от силы их гравитационного притяжения.Получилось около 40 процентов массы Мимаса, луны Сатурна, которая сама в 2000 раз меньше нашей Луны. Это говорит о том, что кольца возникли сравнительно недавно – 10 - 100 миллионов лет назад....
18.01.19 19:51
0
6
Новый суперкомпьютер с 1 миллионом процессоров — самая быстрая в мире машина для моделирования мозга

Новый суперкомпьютер с 1 миллионом процессоров — самая быстрая в мире машина для моделирования мозга

Ученые создали самый большой «мозг» в мире — суперкомпьютер с миллионом процессоров и 1200 взаимосвязанными печатными платами, которые в комплексе работают как человеческий мозг.

Крупнейший в мире нейроморфный компьютер создавался более 10 лет. Компьютер имитирует нейронную связь клеток головного мозга. Машина работает на базе архитектуры SpiNNaker, которая моделирует работу человеческого мозга. Технология разработана в Advanced Processor Technologies Research Group Университета Манчестера под руководством профессора С.Б.Фарбера и основана на массо...
08.11.18 15:17
0
15
Как попасть в нано-эру?

Как попасть в нано-эру?

Нанолитейной называют литейный цех, работающий в масштабах, близких к нанотехнологическим.

Эта концепция делает ее роль схожей с той, что будут играть наноассемблеры, так как они считаются фабриками, работающими в той же масштабной модели. Самым удачным примером, имеющим сходство с нанолийтейной, является обычная клетка.Краткое изложениеОбщие сведенияВ рамках компьютерной модели биологического эксперимента были попытки скопировать основные свойства за счет создания виртуальной клетки с ...
05.10.18 21:21
0
11
Надежный способ фильтрации воды от тяжелых металлов

Надежный способ фильтрации воды от тяжелых металлов

Найден быстрый, надежный и безопасный способ фильтрации воды.

Ученые из Мельбурнского Королевский Технологического Университета (RMIT) обнаружили, что эти нанопластины из окиси алюминия благодаря своей пористости способны быстро и эффективно фильтровать воду, удаляя из нее ионы тяжелых металлов и маслянистые загрязнения, такие как нефть. «Новый метод показал высокую эффективность. Все дело в том, что из-за высокой пористости разработанных нами нанопластин...
26.09.18 12:36
0
7
Чудо-зеркало, которое поможет следить за собой

Чудо-зеркало, которое поможет следить за собой

В старой сказке повествовалось о чудо-зеркале, которое могло его обладателю сказать о его красоте.

Современные «сказочники», вооруженные передовыми технологиями, разработали новое чудесное зеркало.Совсем недавно на сайте стартапов появился продукт под заманчивым названием Naked Labs. По сути, это интерактивное зеркало, которое за короткое время уже набрало многомиллионные инвестиции. И все только потому, что зеркало имеет массу широчайших возможностей.Naked Labs, являясь гибридом трехмерного ск...
07.09.18 09:00
2