Морские губки покажут человечеству новые технологии стеклопроизводства

07.01.2018 19:46

Природа давно освоила создание очень сложных стеклянных структур в низких температурах - секрет, пока неизвестный человечеству.​​

Технология формирования и формования стекла требует температур около 1000 градусов Цельсия. Поэтому долгое время было загадкой то, как некоторые морские организмы формируют в холодной воде стеклянные спикулы - элементы их скелета.

Разгадка этой загадки была недавно опубликована в журнале Science Advances. Авторы исследования - профессор израильского Технологического института (Технион) Эмиль Золотябко и его коллеги из Германии, которых возглавляет доктор Игорь Злотников из Технологического университета в Дрездене. Группа исследователей открыла принципы возникновения и развития спикул в некоторых видах морских губок. В своей работе они применяли самые новые виды рентгена, нано-томографию и фокусированную дифракцию рентгеновских лучей, используя оборудование Европейского исследовательского ускорительного комплекса синхронного излучения ESRF в Гренобле (Франция).

Морские губки - одни из старейших многоклеточных организмов, они существуют уже больше полумиллиарда лет, о чем свидетельствуют найденные палеонтологами окаменелости. Два класса губок, Demospongiae и Hexactinellida, синтезируют минеральные элементы скелета на основе кремния (их и называют стеклянными спикулами). Эти элементы скелета обеспечивают губкам структурную поддержку, механическую устойчивость и помогают им защищаться от окружающей среды. Спикулы имеют длину от микрона до миллиметра и представляют собой упорядоченные трехмерные структуры, демонстрирующих симметричность биосистемы.

При формировании спикулы процесс осаждения диоксида кремния определяется осевым органическим волокном. Эти волокна, диаметром до 3 мм, преимущественно состоят из ферментативно активных белков, силикатина и его производных, которые катализируют биообразование кремнезема, причем процесс генетически контролируется специализированными клетками, называемыми склероцитами.

Как отмечают исследователи, наиболее интересным открытием было то, что белковые блоки в осевых волокнах расположены в виде трехмерных кристалловидных структур с гексагональной симметрией. Поры в структуре заполнены аморфным диоксидом кремния. Исследователи обнаружили, что главная ось спикулы растет перпендикулярно основанию шестиугольной плоскости белковой решетки. В какой-то момент главная ось отращивает ветви, направленные как грани пирамиды под углом около 66 градусов по отношению к шестиугольной плоскости.

Zolotoyabko.jpg
Профессор Эмиль Золотябко​ (фото пресс-службы Техниона).
 

«Используя осевое волокно с кристаллами, природа освоила создание очень сложных стеклянных структур в низких температурах, что находится далеко за пределами известных человечеству технологий в настоящее время», - отмечает профессор Золотябко. «Дальнейшее понимание того, как организм выращивает спикулы, имеет потенциал применения в строительстве нано-кристаллов сложной формы для наноэлектроники. Копирование природных технологий в лаборатории позволит нам разработать новые технологии стеклопроизводства при комнатной температуре».​ 

 
 
Источник: MFA
Фото: Технион

Отправьте эту страницу друзьям!

Оставьте свой комментарий!

Читайте также:

Наука и технологии
19.08.2017

Израильские и канадские исследователи хотят увидеть ночь в новом свете

Информация о мерцании освещения в масштабах города дает полезные данные об электросети, позволяя визуально распознавать...
Наука и технологии
4.08.2017

Отравленные подводные стрелы: израильские исследователи изучают медуз

Проведенное в Технионе исследование - первое, объясняющее уникальность стрекательного...
Наука и технологии
24.04.2017

Водород по заказу - в Технионе открыт новый метод электролиза воды

Новый метод делает возможным эффективное и "чистое" производство водорода из воды с применением солнечной энергии. 

Лента новостей:

Израиль
Израиль
14.05.2019

В Тель-Авиве на месте убийства 21 русскоязычного подростка установили туалеты

Вереница отхожих мест выстроилась вдоль набережной рядом с мемориальной стелой в память о погибших.
В мире
В мире
16.05.2019

Трамп объявит об отмене лотереи Green Card

Президент США Дональд Трамп представит в четверг, 16 мая, программу по изменению иммиграционной политики,...
В мире
15.05.2019

«День Накбы»: 71-секундная сирена в Газе и ПА

Арабы Израиля, Палестинской автономии и сектора Газы отмечают "День Накбы" ("День Катастрофы"),...
Бизнес
Бизнес
11.02.2019

Amazon и Ebay внедряют скидки для израильтян

Мировые торговые компании Amazon и eBay ведут переговоры с ведущими израильскими банками о создании специальных скидок для израильтян, которые хотят совершать...
Бизнес
29.01.2019

Крупнейшая инвестиция: Intel вложит в Израиль 40 миллиардов

Министр финансов Израиля Моше Кахлон заявил, что американский гигант вложит в израильские операции 40 миллиардов...
Бизнес
20.01.2019

Харьковская область поставит израильтянам кошерное масло

Украинские производители подсолнечного масла готовы поставить в Израиль партию кошерной продукции...
Наука и технологии
Наука и технологии
24.04.2019

Израильские ученые рекомендуют: сделайте вдох - станьте умнее!

Новое исследование подтверждает, что именно обоняние, по всей видимости, было прототипом развития...
Наука и технологии
17.04.2019

SpaceIL: «Берешит» убила одна введенная команда

Сегодня же опубликован последний снимок Луны, переданный недолетевшим луноходом.
Наука и технологии
16.04.2019

В Израиле впервые найден золотой солид императора, распустившего Синедрион

Четверо учеников девятого класса школы "а-Эмек а-Маарави" в Изреэльской долине, занимавшихся ориентированием...
Медицина
Медицина
20.04.2019

Израильский препарат, спасающий при передозировке героином

Препарат рассчитан на помощь при передозировке опиоидными наркотиками, в том числе от передозировки героином. 
Медицина
27.03.2019

«Ликуд» потребовал срочно расследовать «Дело 50.000.000», Ганц заявил, что Нетаниягу ему наскучил

Партия "Ликуд" провела специальную пресс-конференцию, в ходе которой потребовала немедленно...
Медицина
10.03.2019

Израильские ученые установили: роды после 50 лет не более опасны, чем после 40

Такой вывод был сделан на основании результатов анализа сотен тысяч "карт беременности"....
Деньги
Деньги
8.04.2019

Израиль: пенсии и пособия выплатят досрочно

Институт Национального Страхования Израиля (Битуах Леуми) и Министерство социального страхования объявили о...
Деньги
31.03.2019

Банк Израиля критикует «Цену для новосела»

Банк Израиля в очередной раз выражает сомнения в эффективности методов борьбы Моше Кахлона с жилищной проблемой.
Деньги
4.02.2019

БАГАЦ постановил: табак будет стоить на 25-50 шекелей дороже

В последние годы сотни тысяч израильских курильщиков переключились на табак - из-за драконовских налогов на сигареты. Налог...
Деньги
29.01.2019

Нет выбора - в Израиле поднимут налог на здравоохранение

Моше Бар Симан Тов, генеральный директор министерства здравоохранения, заявил об этом в интервью порталу ynet.
Культура
Культура
17.05.2019

Верка Сердючка в шоке от организаторов «Евровидения» и израильтян: ведут себя как дети

"Пытаюсь не раздражаться. Знаете, бардак везде одинаковый, просто на других языках".
Культура
15.05.2019

Женщина без комплексов: Нетта Барзилай выступила без юбки

В номере явно чувствовалась агитация за "равноправие полноты".
Культура
14.05.2019

В Тель-Авиве проходит первый полуфинал «Евровидения»

За путевку в финал борются представители 17 стран. Концертную программу открыла победительница прошлого года Нета Барзилай.
Культура
10.05.2019

Организаторы «Евровидения 2019» пытаются заполнить трибуны

С билетами на конкурс сложилась достаточно непростая ситуация.
Культура
4.04.2019

В Тель-Авиве пройдет российский гей-парад

12-й канал израильского ТВ сообщает о том, что в ближайший шабат, 6 апреля, в Тель-Авиве пройдет “Российский гей-парад”. 
Публицистика
Публицистика
13.05.2019
 Жорж Мальбрюно

Сценарии войны с Ираном

"Ни войны, ни мира". На протяжении более тридцати лет США и Иран следуют этой осторожной позиции.
Публицистика
12.05.2019
 Майкл Ледин

Муллы в панике

Иран осознал, что время истекло.
Публицистика
11.05.2019
 Борис Прусский

Философия товарищей

Товарищи! Не всё то, что говорит по-русски, мечтает по-русски жить, товарищи.
Публицистика
11.05.2019
 Игорь Гиндлер

Когда наконец закончится Вторая мировая война?

С одной стороны – капитализм, а с другой – различные версии традиционного социализма...
Репатриация
Репатриация
25.02.2019

В память о покойном раввине Экштейне: 243 репатрианта прибыли в Израиль

Дело раввина Экштейна продолжает жить: 243 репатрианта из Украины приземлились в Израиле сегодня утром.
Репатриация
24.02.2019

«Сохнут»: в 2018 году в Израиль прибыли почти 30 тысяч новых репатриантов

По данным Еврейского агентства, за 2018 год в Израиль совершили алию свыше 29.600 человек – на 5% больше, чем...
Репатриация
29.01.2019

Для евреев-репатриантов из Украины выделили отдельный авиарейс

В понедельник 250 украинских евреев прилетели в Израиль. Многие из них спасаются от вооруженного конфликта на востоке Украины.
Юмор
Юмор
3.03.2019
 Ян Каганов

Недостающее вставить

Лента полна платных реклам рвущихся в Кнессет Полыхаевых и дешёвых (ой, то есть, бесплатных) статусов...
Юмор
30.01.2019
 Олег Юсупов

Демократы исламского мира будут наблюдать за выборами в Израиле

Оплоты демократии — Алжир, Египет, Иордания, Ливан, Марокко, Палестинская национальная администрация,...
Юмор
18.01.2019
 Олег Юсупов

От неподъемных налогов треть американцев бегут в Россию

Куда приведёт Соединённые Штаты массовое бегство из страны? К развалу Империи? К...
Юмор
26.12.2018
 Олег Юсупов

Гондурас атаковал Сирию

Вечером 25 декабря, без каких-либо надписей на ракетах, без твиттов и постов в ФБ, полностью презрев всякие запреты...