Новости лаборатории Наномир

  Все выпуски  

484 Физики "нащупали" кольцегранный микромир!


Выпуск 484

Лаборатория Наномир

Когда реальность открывает тайны,
уходят в тень и  меркнут чудеса ...

 Кольцегранный микромир открыт экспериментально!

Атомы меди на ощупь оказались «бубликами»

https://img-fotki.yandex.ru/get/16191/158289418.21b/0_12dd33_d734f54e_orig.jpg

 

Сканирующий туннельный микроскоп
Wikimedia Commons
Физики из Университета Регенсбурга и Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене обнаружили, что АСМ-изображения атомов меди и железа, адсорбированных на медной поверхности, напоминают бублики. Это означает, что такие атомы слабее отталкивают «ощупывающий» зонд микроскопа в центре по сравнению с периферией. Такой результат можно назвать неожиданным, так как полученные похожим методом более ранние изображения имели форму обычных пиков. Статья, посвященная исследованию, опубликована в журнале Science.

Для получения сканов в различных методах сканирующей зондовой микроскопии используется специальная игла. Она помещается над образцом и «ощупывает» его. Прибор фиксирует параметры взаимодействия зонда с образцом — это могут быть механическое отталкивание, как в атомно-силовой микроскопии, сила тока, протекающего между иглой и образцом — как в туннелирующей микроскопии, или магнитные взаимодействия. Чем меньше радиус закругления острия, тем качественнее получается изображение.

Авторы работы использовали иглу, на кончике которой была закреплена единичная молекула угарного газа — CO. Подобный подход ранее уже позволял получать сканы атомного разрешения органических молекул.

https://img-fotki.yandex.ru/get/15543/158289418.21b/0_12dd37_2a26bec2_orig.jpg

Полученные АСМ-изображения атомов, адсорбированных на медной подложке (E, G, I — атомы Cu, Cu и Fe на грани меди 111, 110 и 111 соответственно). F,H, J — рассчитанная плотность распределения зарядов в атомах, соответствующая гибридизованным электронным состояниям
Matthias Emmrich et al./Sciencexpress, 2015
При исследовании атомов меди, расположенных на поверхности медной подложки, оказалось, что их профиль представляет собой не выпуклую полусферу, чего можно было бы ожидать, а имеет тороидальную форму. Ранее исследователи из Института Физики Твердого Тела РАН уже получали сканы субатомного разрешения родственным методом — сканирующей туннельной микроскопией. Однако полученные ими картины представляли собой наборы «бугорков», а не «бубликов».

Авторы нового исследования связывают необычность полученной формы атомов с тем, что на силы, отталкивающие зонд, оказывает сильное влияние симметрия орбиталей. Отличие атомно-силовых изображений от получаемых с помощью туннельной микроскопии связанно с различием в наблюдаемых явлениях. В последнем методе туннелирование электрона происходит из зоны Ферми, а микроскоп следит за силой туннельного тока, и строит изображения основываясь на ней. Атомно-силовая же микроскопия при таких разрешениях определяет силу отталкивания электронных оболочек атомов образца от атомов зонда.

Это не первый случай использования атомно-силовой микроскопии для визуализации субатомных структур. Ранее этим же методом уже удавалось получить изображения атомов кремния в кристалле.

Давайте посмотрим на пикотехнологические модели объектов, исследованных с помощью атомного силового микроскопа (АСМ)

 

 Начнём с модели иглы, которая заканчивается молекулой СО

 

O - C - O

Первая модель O-C-O, изготовленная в лаборатории Наномир в 1989-ом году 

 

Модель электронной оболочки атома кислорода вращается вокруг оси симметрии иглы атомного силового микроскопа.

Обратите внимание, что "остриё иглы оканчивается двумя электронами кислорода, образующими угол. Именно этим углом молекула СО и давит на исследуемый образец. Конец иглы фактически имеет толщину электрона по одному из направлений, перпендикулярных оси симметрии иглы. А теперь посмотрим на модели объектов, которые исследовались с помощью этого инструмента.

Атом железа и атом меди имеют такую же внешнюю оболочку, как атом нобелия, модель которого Вы видите на рисунке из книги "Силы становятся видимыми" Кеннета Снельсона:

Атом железа, меди ... нобелия присоединяется к поверхности медного кристалла одним из внешних электронов. Соответственно второй внешний электрон оказывается с противоположной от атома стороны. Его-то и прощупывает игла атомного силового микроскопа (АСМ).

https://img-fotki.yandex.ru/get/15543/158289418.21b/0_12dd37_2a26bec2_orig.jpg 

И мы видим кольцевую форму внешнего электрона, который собственно и задаёт габариты атома.

 Таким образом, можно констатировать факт экспериментального открытия кольцегранного микромира. От первой пикотехнологической модели кольцегранного атома, изготовленной Збигневым Огжевальским не позднее 1956 года до экспериментального подтверждения прошло не менее 2015 - 1956 = 59 лет. Ещё больше времени прошло от открытия самих атомов до первых изображений атома, полученных с помощью туннельного микроскопа. Кольцегранный микромир был открыт "на кончике пера" Збигневым Огжевальским, Кеннетом Снельсоном и Александром Кушелевым, 

 

 Примечательно, что в этом году, когда открытие кольцегранного микромира блестяще подтвердилось, выходит книга "Пикотехнология белков" и опубликован академический учебник: Теоретические основы стандарта учебно-материальной базы общего среднего образования:

 

 На обложке которого можно увидеть модель 8-электронной оболочки, используемой в атомном силовом микроскопе (АСМ) , с помощью которого было экспериментально подтверждено открытие кольцегранного микромира...

 

 Приятно, что Россия снова оказалась "впереди планеты всей", ведь российские школьники уже изучают пикотехнологические модели!

 

А теперь школьники и студенты получили в подарок ещё и книгу "Пикотехнология белков":

 

 

https://img-fotki.yandex.ru/get/3013/158289418.20f/0_129777_5d138e11_XL.png https://img-fotki.yandex.ru/get/9803/158289418.20f/0_129778_35eeac24_XL.png 

 Обсуждение


В настоящее время для обработки экспериментальных данных и систематизации архива лаборатории Наномир нужны жёсткие диски общим объёмом 12 терабайт и современный стационарный компьютер.

Приглашение к сотрудничеству

Лаборатория "Наномир" готова к взаимовыгодному сотрудничеству. 

В одиночку внедрить технологии, выводящие цивилизацию на новый уровень,  невозможно. Благодаря поддержке множества заинтересованных людей проделана огромная работа. Ознакомиться с её результатами можно изучив материал рассылки "Новости лаборатории Наномир". Люди науки могут изучить научные труды.

Вклад каждого не останется незамеченным в случае успеха в реализации научных проектов. Результаты совместной деятельности принадлежат участникам проекта пропорционально коэффициентам творческого и финансового участия.

Основные разработки: 

 Микроволновый источник энергии

Работы по созданию новой энергетики (микроволновой) ведутся с 1992 года.

В 2011 году были куплены рубиновые шарики для эксперимента на сумму ~1000 долл. Был проведен первый эксперимент в Дубне. В результате было сделано научное открытие, проверена защита диэлектрических резонаторов от перенапряжения. В 2015 году планируется эксперимент на мощном оборудовании лаборатории Наномир, цель которого - включение рубинового генератора.

 

 

Для завершающего этапа исследований по созданию микроволновой энергетики не хватает номинального ряда рубиновых яиц, который может быть изготовлен на китайской фабрике. Это стоит на порядок дешевле, чем качественная измерительная аппаратура миллиметрового диапазона.

 

В апреле 2015 года стартовал ещё один проект по энергетике. Если удастся изготовить диэлектрические резонаторы из пьезокерамики, то есть шанс включить их ударом, т.е. в полном соответствии с обрядом пасхи.

 

*** 

  "Регенерация репродуктивного возраста"

28 сентября 2011г. в Институте геронтологии (г.Киев) начался эксперимент по созданию "Регенератора репродуктивного возраста". В 2012-ом году мы уже знали, как омолодить лабораторных животных. Это было описано в 281-ом выпуске рассылки "Новости лаборатории Наномир. "Прожиточный минимум вампира"

В 2014-ом году американские ученые смогли реализовать этот вариант омоложения. Тем не менее мы ещё можем успеть первыми создать дешевый регенератор, возвращающий молодость, но для этого необходимо закупить праймеры для идентификации сигналов отключения феноптоза (механизма старения), как это делает эмбрион во время беременности. Если омоложение по-американски обойдётся заказчику в 250-500 долл. ежедневно, то дешёвый вариант омоложения будет стоить всего 20-30 копеек в день.

Программа исследований Презентация

  Пикотехнология 

Созданы первые версии пикотехнологии (выпуски рассылки 212 270 271 272 ), с помощью которой Александр Кушелев и Виктория Соколик сделали более10 научных открытий. Подготовлена к печати монография "Пикотехнология белков".

Виктория Соколик: Уважаемые коллеги, Вашему вниманию предоставляется услуга -- моделирование 2D и 3D структуры любого белка без ограничений в его размере и степени изученности с помощью программного обеспечения, базирующемся на принципиально новом подходе декодирования нуклеотидной последовательности, детерминирующей данный белок.

Всё, что необходимо от заказчика, это нуклеотидная последовательность мРНК интересующего его белка (или код этой нуклеотидной последовательности в EMBL, или хотя бы код самого белка в PDB).

В течение 1-3 суток мы готовы предоставить Вам схему вторичной структуры заказанного белка (2D), модель его пространственной структуры (3D) в виртуальном пространстве, а также файл .pdb с координатами каждого атома белка. 

Файл .pdb может быть использован по аналогии с файлами закристаллизованных белков из PDB банка для дальнейшего конформационного анализа белка методами молекулярной динамики с учётом физико-химической специфики микроокружения белка или его взаимодействия с лигандами.

Таким образом, Вы сможете максимально быстро удобным для Вас способом (по электронной почте, на сайте либо на электронном носителе) получить информацию о структурном шаблоне Вашего белка.

Определены две структуры белка (пробный заказ) для Испанского заказчика.

В книге "Пикотехнология белков" приведены примеры 100 белковых структур. 

Цена  заказов -- договорная. 

 Сотрудничество может быть различным:

- участие в научных дискуссиях на форуме (конструктивное)

- совместное создание коммерческого продукта

- поиск инвесторов

- выступить менеджером по продаже готовых коммерческих продуктов

- конструктивные предложения по продвижению идей лаборатории Наномир

- содействие в проведении экспериментов и т.п.

- написание совместных научных статей и т.п.

- материальный вклад (денежный или обеспечение оборудованием и материалами)

 

Пожалуйста, сообщайте о своем вкладе, чтобы мы зачли Вас как партнера лаборатории Наномир.

+7-926-5101703  +7-903-2003424 +7-916-8265031, Skype: Kushelev2009, mail: kushelev20120@yandex.ru

веб-мани: WM-кошелек R426964799301 Другие способы перевода

 


В избранное