Изучение памяти макромолекул: путь к управлению структурой полимеров Ресурс проверен

Можно ли из одного и того же полимера сделать шерсть и шелк? Можно, если правильно считать информацию, заложенную в полимере. Почему шелк – это шелк, а шерсть – это шерсть? Биологи ответят, что шелк, точнее паутина или обмотка кокона, работает на прочность, а шерсть предназначена для теплоизоляции. Они возникли в результате разных «заказов» природы. Далее биологи объяснят, что каждая молекула фиброина – белка шелка – включает примерно 300 звеньев 18-ти различных сортов. Причем около половины молекул состоит из звеньев лишь четырех сортов (три из них – простейшие аминокислоты), которые легко ориентируются параллельно, образуя своего рода кристаллическую фазу. Такая упаковка гарантирует прочность шелкового волокна. А вот цепочки кератина – белка шерсти – во многом напоминают некристаллизующиеся участки фиброина. Но они содержат еще два сорта звеньев, которые образуют между соседними цепочками белкового полимера серные мостики. Поэтому шерсть и нерастворима, хотя и набухает в воде. Кроме того, в отличие от фиброина, кератин существует в нескольких модификациях, обладающих разными физическими свойствами и составом. Одни компоненты образуют «ствол», а другие – периферию волокон. Сухое волокно извивается из-за неравномерного распределения напряжений по его диаметру, а мокрое – набухает и распрямляется. Распрямившиеся волокна образуют сплошной покров, защищающий кожу от влаги. Все это и есть структурная информация на микроскопическом уровне. Используя ее, технологи научились делать двухкомпонентные синтетические волокна, полностью имитирующие поведение шерсти в сухом и мокром состоянии: «ствол» изготовляется из гидрофобного, а поверхность – из гидрофильного полимера. О том, как используя структурную информацию полимера, можно делать синтетические волокна, похожие на природные, рассказано в статье.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Субстанция «Х». Кортизон Ресурс проверен

В 1929 году один из пациентов американского врача Ф.Хенча, страдавший ревматоидным полиартритом, к несчастью, заболел болезнью Боткина – желтухой. И в самый разгар желтухи у больного неожиданно произошло резкое улучшение артрита… Другой бы врач и не обратил на это внимания, но Хенч поступил иначе. Среди больных желтухой он нашел 16 пациентов, страдавших полиартритом. И во всех случаях желтуха действительно облегчала течение другой болезни. Так что совпадение было не случайным. Тогда Хенч стал искать другие совпадения. Оказалось, что аналогичную картину дает беременность. Значит, во всех случаях действует один и тот же фактор – какое-то неизвестное вещество, которое Хенч назвал «антиревматической субстанцией икс». Эту субстанцию удалось найти в надпочечниках человека лишь в 1938 году. И в 1948 году одному из больных ревматоидным полиартритом была сделана первая инъекция этого вещества, названного кортизоном. С этого момента кортизон начал активно входить в медицину. А сам Хенч был удостоен за эти исследования Нобелевской премии.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Электроны сшивают молекулы Ресурс проверен

Когда на рубеже XIX века были проделаны первые опыты по электролизу, оказалось, что, пропуская электрический ток через расплавы солей, можно выделить натрий и калий. Это открытие Г.Дэви было величайшей сенсацией. До него никому не удавалось получить эти активнейшие металлы. Тогда электрохимические процессы привлекли всеобщее внимание. Сейчас процессы электролиза лежат в основе производства хлора, хлоратов, щелочей, фтора, перекиси, персульфатов, щелочных металлов, алюминия, магния, кальция. Все это – неорганические соединения с довольно простыми молекулами. Сегодня же электрохимия начинает проникать в промышленность органического синтеза. Ее методы играют все большую роль в производстве сложных органических соединения. Теперь с помощью электролиза можно проводить не только окислительно-восстановительные реакции, но и реакции присоединения и замещения в органических молекулах. В частности, электричество может заменить атом водорода на хлор, фтор или нитрогруппу в различных органических молекулах.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Барены: молекулы-многогранники Ресурс проверен

Боранами называют гидриды бора. Химия этих соединений, впервые открытых П.Джонсоном и Л.Тейлорпом еще в 1881 году, долго оставалась одной из самых запутанных и малоизученных областей химии. Первые достоверные сведения о боранах получили немецкий ученый А.Шток со своими сотрудниками. Работу они начали в 1912 году и двадцать лет бились, чтобы получить шесть первых представителей семейства боранов. Даже первое приблизительное описание этих веществ, данное Штоком, повергло химиков в шок. Строение этих соединений казалось непостижимым. Обычные понятия о валентности не могли объяснить характера и порядка связей даже в простейшем гидриде бора – диборане – В2Н6. Что уж говорить о пентаборанах, гексаборане и декаборане. Химия боранов заинтересовала многих химиков, но лишь единицы решились практически работать в этой области. И они были вознаграждены. В конце40-х – начале 50-х годов картина начала постепенно проясняться. О том, как ученые проникали в тайну структуры боранов, об их структуре, свойствах и секретной работе, предложенной боранам Военно-морскими силами США, рассказано в статье.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Вещества, которые могут все Ресурс проверен

В той или иной степени со взрывом знакомы все. Горняки и строители, геофизики и металлисты – представители многих мирных профессий успешно используют гигантские мощности и давления, развивающиеся при взрыве. Много веков назад человек поставил на службу себе этот могучий и грозный процесс и до сих пор находит для него все новые применения. Это не только дробление горных пород и прокладывание тоннелей, но еще – сварка взрывом, получение алмазов, выстреливание антенны и других устройств, например, на «Луноходе» и даже приведение в действие подушки безопасности в современных автомобилях. К взрыву – резкому скачку давления, которое сопровождается сильным механическим действием, могут привести самые разные физические процессы: перегрев парового котла, мгновенное торможение быстро движущегося тела, извержение вулкана, сильный электрический разряд, быстрые реакции синтеза или деления ядер атомов. Но основной источник энергии взрыва – это химическая реакция, а главный носитель этой энергии – взрывчатое вещество. Эти вещества отличает от прочих то, что они не существуют в природе, а созданы человеком. О том, что такое взрывчатые вещества, как и где они работают на пользу человечества, рассказано в статье.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Возраст и профессии мыла Ресурс проверен

Говорят, что если гуся как следует намылить, а потом пустить в водоем, он скорее всего утонет, а уж устойчивость потеряет наверняка. Таково одно из маленьких чудес, совершаемых с помощью древнего моющего средства и первого поверхностно-активного вещества. Мыло – это растворимые соли некоторых органических кислот. Самый распространенный способ получения мыла – обработка щелочами жиров, в состав которых входят эти кислоты. В далеком прошлом, когда еще не знали щелочей, вместо них применяли золу или древесный щелок.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Кобальт Ресурс проверен

Несколько сот лет назад немецкая провинция Саксония была крупным центром добычи серебра, меди и других цветных металлов. В здешних рудниках случалось находить руду, казавшуюся серебряной. Но при плавке получить из нее драгоценный металл не удавалось. Хуже того – при обжиге такой руды выделялся ядовитый газ, отравляющий рабочих. Сегодня мы знаем, что это ядовитый мышьяковистый ангидрид, который выделяется при разложении минерала CoSAs. Тогда же саксонцы этого не знали и объясняли неприятности вмешательством нечистой силой, коварного подземного гнома кобольда. В те времена в Германии даже читали в церквях молитвы о спасении горняков от злого духа кобольда. Со временем, когда саксонцы научились отличать «нечистую» руду от серебряной, они и назвали ее «кобольдом». В 1735 году шведский химик Георг Брандт выделил из этой руды серый со слабым розоватым оттенком неизвестный металл. И, естественно, назвал его «кобальтом». О том, как получают сегодня кобальт, о его интересных свойствах и применениях в технике, медицине и быту, рассказано в статье.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком

Латекс – каучуковое молоко Ресурс проверен

Латекс – по латыни «сок». Так назвали испанские завоеватели Южной Америки млечный сок гевеи, каучукового дерева. Индейцы умели пропитывать латексом ткани и делать их водонепроницаемыми. Они превращали сок гевеи в обувь и головные уборы. Европейцы стали учиться тому же. В 1791 году англичанин Самюэл Пиль взял патент на пропитку ткани каучуком «в натуральном жидком состоянии». По сути, он запатентовал способ, подсмотренный у индейцев Южной Америки. Это был первый патент, в котором упоминался латекс. Латекс – это коллоидная система состоящая из двух основных компонентов – воды и натурального каучука. Если смотреть на разбавленный латекс в микроскоп с тысячекратным увеличением, то можно увидеть мечущиеся в воде частицы. Размер самой большой из них достигает 5 микрон, самой маленькой – меньше микрона. В литре латекса больше 200 миллиардов таких частиц. Правда, есть еще один очень важный компонент – белки из сока гевеи. Они образуют на капельках каучука белковую оболочку, которая не позволяет частичкам слипаться и поддерживает устойчивость коллоидной системы. Долго время латекс рассматривали лишь как источник натурального каучука. Новая жизнь латекса началась тогда, когда в середине прошлого века в обиход вошел синтетический каучук. На его основе научились делать синтетический каучук, а из него – множество полезных вещей.

Просмотреть ресурс | Информация о ресурсе | Скачать целиком