РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Капля в лабиринте: Кислая нить

«Умная» капля масла способна находить выход из сложного химического лабиринта. Путеводной нитью для нее при этом служит градиент кислотности среды.
Популярная механика
Популярная механика редакция

Для этого необычного эксперимента команда ученых во главе с Бартошем Гржибовски (Bartosz Grzybowski) из органического полимера сделали плоский лабиринт около 2 см в поперечнике. Затем заполнили его сильно щелочным раствором гидроксида калия, и наконец, поместили у выхода из лабиринта гель, насыщенный соляной кислотой. Спустя примерно 40 секунд у входа в лабиринт капнули масло на основе органической пальмитиновой кислоты. Капля не смешивалась с гидрофильным раствором щелочи и осталась на его поверхности. Но неподвижной она оставалась считаные мгновения: вскоре она начала движение по лабиринту, набирая скорость до 10 мм/с, «нюхом» находя кратчайший путь к источнику повышенной кислотности у выхода из лабиринта.

«На видеозаписи ясно видно, как капля "решает" этот лабиринт, — говорит Бартош Гржибовски. — Один раз она ошибается на повороте, но тут же обнаруживает ошибку и возвращается. Выглядит она практически живой». По мнению ученого, такое поведение капли можно назвать примитивным разумом. По нашему же убеждению, если это и разум, то очень уж примитивный.

Механизм его работы чрезвычайно прост: в щелочном растворе масляная капля теряет ионы водорода (протоны) в ходе процесса депротонизации. Это влияет на силы поверхностного натяжения капли.

Однако с передней и задней сторон капли этот процесс протекает неравноценно, ведь благодаря кислоте среда по направлению вперед не столь резко щелочная. Диффундируя от источника у выхода из лабиринта, кислота создает градиент рН, который создает разницу в интенсивности депротонизации на передней и задней сторонах капли. Это и делает из капли «самодвижущийся механизм».

По мнению авторов этой странной работы, такой подход может найти применение в противоопухолевой терапии. Для начала они намерены научиться получать мицеллы — сферические молекулярные агрегаты — которые могут «прокладывать» себе дорогу в организме, ориентируясь на градиент рН. Действительно, опухолевые клетки обладают более низким рН (более высокой кислотностью) в сравнении со своими нормальными собратьями.

Кстати, знаете ли вы, что самая знаменитая игра с бегом по лабиринту — Pac Man — нередко становится объектом пристального интереса ученых? Так, именно ее использовали для одного исследования эмоций страха у людей, о чем можно прочесть в заметке «Лабиринт страха».

Загрузка статьи...