Команда ученых из Массачусетского технологического института разработала новый тип молекул на основе кевлара, которые умеют самостоятельно собираться в протяженные нити. Их толщина всего один нанометр, при этом длина и площадь могут варьироваться в зависимости от поставленных задач. Первые эксперименты показали, что эти тончайшие нити невероятно прочны, а потому имеют широчайший круг потенциального применения.
Молекулы, которые сами собираются в сложные структуры, вроде мембран, в природе не редкость. Из-за сложности условий их появления большая часть таких образований не отличается химической стабильностью и критично зависит от наличия воды – они в прямом смысле разваливаются при высыхании. После десятков экспериментов, проб и ошибок, ученым удалось получить удачную синтетическую конструкцию – вода по-прежнему нужна, но только как среда для первичной сборки нанолент.
Самосборные молекулы имеют гидрофильную оболочку и гидрофобную сердцевину, плюс формируют сильные водородные связи между своими ядрами. Оказавшись в воде, они автоматически выстраиваются в цепочку, сцепляясь между собой. Извлеченные из воды наноленты сохраняют целостность и прочность, они выдерживают нагрузку в 200 раз больше собственного веса. Еще этот материал отличает невероятная площадь поверхности, порядка 200 кв.м. на 1 грамм массы.
Как следствие, новинке сходу нашлось применение в качестве основы для фильтров, способных извлекать молекулы тяжелых металлов из воды. Также они имеют перспективы при создании новых аккумуляторов. Но больше всего ученых увлекает сама технология конструирования сложных самосборных наноструктур с заданными свойствами – это технология будущего.
