Морские губки покажут человечеству новые технологии стеклопроизводства
07.01.2018 19:46Природа 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.
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».
Фото: Технион
Читайте также:
Израильские исследователи разработали портативные устройства ранней диагностики заболеваний
Носимые портативные устройства предоставляют...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...Отравленные подводные стрелы: израильские исследователи изучают медуз
Проведенное в Технионе исследование - первое, объясняющее уникальность стрекательного...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.Новая израильская технология поможет резко повысить эффективность солнечных батарей
Исследователи Техниона разработали технологию, которая может повысить...Лента новостей:
Функционер университета Тель-Авива: жаль, что в том вертолете не было Нетаниягу
Председатель исполнительного комитета Тель-Авивского университета...В больнице умер майор Галь Шабат, получивший ранения в Газе
Галь Шабат был офицером 202-го батальона 35-й десантной бригады "Цанханим".Смотрич: если «Хизбалла» не отойдет от границы, нужно захватить юг Ливана
«Если это не сработает, ЦАХАЛ начнет наступление вглубь территории Ливана, чтобы защитить север страны...»...Операция ЦАХАЛа в Газе: атаковано множество целей, есть убитые и раненые
Судя по имеющимся данным, интенсивность боевых действий в Газе высокая.Попытка теракта на КПП. Террорист ликвидирован
Сотрудники МАГАВ застрелили палестинца, который пытался совершить ножевое нападение.Официально подтверждена гибель президента Ирана и еще семи человек
Вертолет президента Ирана, врезавшийся в гору около деревни Тавиль,...Телевидение Ирана объявило об обнаружении вертолета Раиси, спасатели это опровергают
Телевидение Ирана объявило об обнаружении вертолета, на борту которого находился...СМИ: президент Ирана погиб
СМИ: вертолет президента Ирана Ибрагима Раиси был подбит.В Иране разбился вертолет с президентом Эбрагимом Раиси и главой МИДа на борту
Разбился вертолет президента Ирана Эбрагима Раиси, спасатели пытаются добраться до негоFIFA рассмотрит вопрос об отстранении Израиля
FIFA рассмотрит требование Футбольной ассоциации Палестинской автономии о приостановке членства Федерации футбола Израиля.Сэм Олтман признан самым влиятельным евреем
Глава компании OpenAI, разработавшей ChatGPT, Сэм Олтман, признан самым влиятельным евреем мира по версии израильской газеты...Amazon инвестирует 7,2 млрд долларов в Израиль и запускает облачный сервис AWS
Компания Amazon заявила во вторник, 1 августа, что планирует инвестировать около 7,2 млрд долларов до...Intel инвестирует 25 млрд долл в завод в Израиле
Intel построит новый завод в Израиле стоимостью 25 миллиардов долларов, заявил в воскресенье премьер-министр Биньямин Нетаниягу,...Uber уходит из Израиля
Компания Uber, год назад запустившая сервис по заказу такси в Израиле, покидает израильский рынок.Как репатрианту открыть бизнес в Израиле — советы бухгалтера
Получив гражданство, многие предприимчивые люди не ищут работу,...Рождаемость падает во всем мире, но в Израиле сложилась уникальная ситуация
Исследование: демографическая ситуация в Израиле резко отличается...Система ПВО SPYDER All in One прошла успешные испытания, заявляет Rafael
Конфигурация, получившая название SPYDER All in One, включает в себя...Четвертый ракетный корвет «Саар-6» введен в строй. Видео
Четвертый корвет "Саар-6" введен в строй и готов к выполнению боевых задач в Средиземном море и в Красном море.Начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего начинает процесс формирования нового состава школьных олимпийских научных...Израиль инвестирует миллионы, чтобы помочь ИИ понимать иврит и арабский язык
Израиль инвестирует около 30 миллионов шекелей в улучшение способности ИИ понимать иврит...Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян
Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен...В Израиль прибыла делегация врачей из Украины на стажировку в сфере реабилитации зрения
Вчера, на фоне продолжительной войны на Ближнем Востоке...Вступили в силу две крупные реформы на рынке страхования здоровья
Все, кто приобрел страховой полис на покрытие операций в Израиле начиная...Реформа получения медицинских услуг в Израиле: лечение - в любой больнице
Согласно положениям реформы, каждому пациенту будет предложено...Новый штамм COVID-19 обнаружен в Израиле
Новый штамм произошел от «Омикрона», который привел к повышению уровня заболеваемости...Атака Ирана на Израиль обвалила биткоин
Рынок криптовалют пережил стремительное падение после ударов Ирана по территории Израиля.«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось
Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось...Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»
"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...Банк Израиля понизил учетную ставку на 0,25% до отметки 4,5%
Темпы инфляции продолжают снижаться, и Банк Израиля прогнозирует достижение запланированных правительством...Денег нет: Минфин требует закрытия шести министерств
Ожидается, что в начале следующей недели Министерство финансов выпустит рекомендацию о закрытии шести “избыточных” министерств...Памяти Дня Катастрофы и героизма
5 мая с заходом солнца весь Израиль и все евреи мира будут вспоминать павших и выживших в День катастрофы и героизма европейского еврейства....Умерла лауреат Премии Израиля Наоми Полани
В возрасте 96 лет скончалась лауреат Премии Израиля в области исполнительского искусства, театра и танца Наоми Полани.Новый израильский сериал о разведке
Новый сериал компании НОТ «Северный ветер» снял Асаф Беренштейн, режиссер первого сезона знаменитой «Фауды», он же написал сценарий в соавторстве...Мисс Ирак пришла на церемонию вручения премии «Оскар» в платье с именами заложниц ХАМАСа
Сара Идан, мисс Ирак-2017, пришла на вечеринку Элтона Джона по случаю вручения премии «Оскар»...Для «Евровидения» не одобрили вторую песню Израиля
Европейский вещательный союз (EBU), в конце прошлой недели запретивший израильтянке Эден Голан исполнять на «Евровидении»...Сегодня модно презрительно насмехаться над дураками-дедушками и дурами-бабушками, которые покупались на пропаганду СССР. Подразумевается, что уж мы-то не такие. Нас не купишь дешёвыми трюками. Мы - Независимые Индивиды, и через одного - Политологи. Уж мы бы не стали размахивать флагами на парадах и цеплять себе дурацкие значки. Мы бы читали Солженицына и слушали «Радио Свобода». Мы бы сразу раскусили, что демократические выборы - это кукольный спектакль, а вся реальная власть схвачена в цепких лапах Политбюро и тайной полиции.
Бунт генералов
Взаимоотношения между Израилем и Армией его Обороны часто описываются весьма неоднозначными формулировками....Бешенство симулякра
Смысл идеологии «вокизма» как раз и заключается в том, чтобы вытеснить мир реальных проблем, подменить...Мы не мстим, мы выживаем
Знаете, люди из развитых стран очень любят говорить, что неужели же мы...Младенец Астианакс и микроволновка
Юлия Латынина — о протестах свободных, желающих быть...«Мидраша Ционит» - еврейская международная организация была основана Шломо Нееманом, бывшим главой Совета поселений и регионального совета Гуш-Эцион 25 лет назад. Это международное еврейское сообщество - площадка для совместного интеллектуального и духовного роста, учёбы и создания общины в духе Торы Израиля и в крепкой связи с Землей Израиля.