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!
1
Японцы создали новые солнечные паруса

Японцы создали новые солнечные паруса

Солнечные батареи стали привычным явлением, их можно увидеть как в больших, так и в маленьких городах.

Более того, многие страны мира строят целые электростанции, собирая солнечные панели вместе. Как оказалось, выработанная таким образом, энергия не только экологична, но и стоит в несколько раз дешевле традиционных методов добычи электричества.Исследования показывают, что солнечное электричество примерно на 10% дешевле энергии, полученной АЭС. Особенно в вопросе использования солнечных батарей, про...
22.04.19 08:57
0
3
Ученые хотят понять, как питаются черные дыры

Ученые хотят понять, как питаются черные дыры

Мы видели первый крупный план черной дыры. Теперь обещают показать слабые пучки материи вокруг них.

Международная команда, показавшая первую в истории фотографию тени черной дыры, уже планирует создать более детальное изображение. Оно поможет раскрыть новые подробности о материи и магнитных полях вокруг сверхмассивного удаленного объекта в центре галактики Messier 87 (M87). Более подробные изображения вместе с фильмами о черной дыре, которые уже разрабатываются, могут помочь объяснить, как черн...
20.04.19 20:28
0
4
5 планет обнаружены после 20 лет наблюдения

5 планет обнаружены после 20 лет наблюдения

Более 4000 экзопланет были обнаружены с 1995 года, но подавляющее большинство из них вращается вокруг своих звезд с относительно короткими периодами вращения.

Чтобы подтвердить присутствие планеты, необходимо подождать, пока она не совершит один или несколько оборотов вокруг своей звезды. Это может занять от нескольких дней для ближайшей к звезде до десятилетий для самой дальней планеты. Например, Юпитеру требуется 11 лет, чтобы обойти Солнце. Только телескоп, предназначенный для поиска экзопланет, может проводить такие измерения в течение настолько дли...
19.04.19 18:17
0
3
Телескоп TESS нашел свою первую экзопланету

Телескоп TESS нашел свою первую экзопланету

TESS был запущен только год назад и предназначен для поиска небольших экзопланет, которые могут поддерживать жизнь.

За последние несколько лет было обнаружено так много планет вокруг других звезд, что теперь известно, что почти у каждой звезды есть несколько. Эти экзопланеты бывают разных видов, но наиболее интересны землеподобные. Новое объявление от новейшего телескопа НАСА для поиска планет предполагает, что он нашел свою первую планету, похожую на Землю. Самым успешным инструментом, который был создан для ...
19.04.19 15:32
0
5
Ученые создали ДНК-подобную молекулу, чтобы помочь поиску инопланетной жизни

Ученые создали ДНК-подобную молекулу, чтобы помочь поиску инопланетной жизни

В результате исследовательского прорыва, финансируемого НАСА, ученые синтезировали молекулярную систему, которая, как ДНК, может хранить и передавать информацию.

Этот беспрецедентное открытие предполагает, что может существовать альтернатива жизни на основе ДНК, какой мы ее знаем, - генетическая система жизни, которая может быть в других мирах. Эта новая молекулярная система, которая не является новой формой жизни, предполагает, что ученым, ищущим жизнь за пределами Земли, возможно, придется переосмыслить то, что они ищут. ДНК представляет собой сложную мо...
22.02.19 19:54
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
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
12
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