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!
2
Лучшие космические фотографии прошлой недели

Лучшие космические фотографии прошлой недели

Продолжая еженедельную рубрику, представляем вашему вниманию лучшие космические снимки, сделанные на прошлой неделе.

«Дельфин» на Юпитере А вы видите дельфина этой фотографии? На новом снимке, сделанным космическим аппаратом «Юнона» можно различить газовые облака, которые словно дельфин «плавают» сквозь облачную атмосферу Юпитера. Ученый NASA Кевин Гилл обработал изображение, используя данные, собранные инфракрасной камерой JunoCam во время близкого пролета зонда возле Юпитера 29 октября. Пожар «Кемп» Калифор...
18.11.18 12:35
0
2
Естественный спутник погубит Землю

Естественный спутник погубит Землю

14 ноября в сеть просочилась информация о том, что естественный спутник нашей планеты сбился с курса и начал отдаляться.

Виной тому пережитая Луной атака астероида, произошедшая месяц назад. Этим так же объясняется цепочка катаклизмов, произошедшая недавно. Выживание цивилизации уже под вопросом. Но ученые пока официально не подтверждают свои наблюдения. Вероятно, чтобы не вызвать паники.Что повлечет за собой отдаление Луны от своей орбиты многие уже догадываются. Наименьшими утратами могут стать затопления участков...
16.11.18 22:02
2
4
В люфтваффе объявили о разработке критериев для истребителей следующего поколения

В люфтваффе объявили о разработке критериев для истребителей следующего поколения

Германские военно-воздушные силы (люфтваффе) рассказали немного о требованиях, возможностях, опасностях и ограничениях, которые они испытывают, проектируя новый истребитель, примерной датой выпуска которого является 2040 год.

На международной конференции, проходящей в центре IQPC в Берлине, с нами побеседовал бригадный генерал Геральд Функе, который является главой отделения планирования и концепций стратегической защиты при федеральном министерстве обороны. По его словам, хотя предсказывание будущего — сложная задача и часто создает больше вопросов, чем дает ответов, люфтваффе уже имеет некоторые идеи о том, какие име...
16.11.18 21:01
0
6
Послание Аресибо: попытка выйти на «внеземной» контакт

Послание Аресибо: попытка выйти на «внеземной» контакт

Всего человечество предпринимало шесть попыток выйти на связь с инопланетными расами. Об истинных результатах всех экспериментов мы вряд ли узнаем, но вспомнить историю одного из них будет интересно.

Ровно 44 года назад, 16 ноября 1974 года, из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико был отправлен радиосигнал в направлении звездного скопления M13 в созвездии Геркулеса на расстояние 25000 световых лет. В послании содержалось «общая» информация о человечестве. Однако главное в этом послание была не информация, как принято считать. По словам Дональда Кэмпбэлла из Корнелльского университета: «Послание...
16.11.18 13:08
1
5
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
16
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
8
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