Новости химической науки > Водонепроницаемая двухслойная мембрана из фуллеренов

Исследования японских ученых показывают, что двухслойные мембраны, образованные водорастворимыми производными фуллеренов, обладает свойствами, кардинально отличающимися от свойств обычных липидных двухслойных мембран, как, например, клеточных.

Открытие позволяет предположить, что мембраны из фуллеренов могут использоваться в разделении и распознавании веществ.

Пентафенилфуллерен образует двухслойные мембраны с необычными свойствами. (Рисунок: © PNAS)

Хироюки Изобе (Hiroyuki Isobe) из Университета Тогоку в Сендае, а также Тацуя Хомма (Tatsuya Homma) и Еиичи Накамура (Eiichi Nakamura) из Университета Токио обнаружили, что фуллереновые мембраны на несколько порядков более водонепроницаемы, чем липидные мембраны, водонепроницаемость таких систем понижается по мере увеличения температуры.

Исследователи уверены, что это необычное поведение фуллереновых мембран обусловлено тем фактом, что молекулы воды взаимодействуют с молекулами фуллерена, проникая сквозь «щели» жесткого фуллеренового бислоя, и, в результате этого, с трудом могут покидать этот двойной слой. Возможно, что водоотталкивающий эффект подобен эффекту, проявляющемуся в том случае, когда кристаллический белок или соль металла гидратируются, не позволяя избыточным молекулам воды подходить к оболочке.

На схеме молекулы воды (красные точки) перемещаются через бислой, образованный анионом Ph₅C₆₀ (фуллерен обозначен зеленым, его анионный фрагмент – синим). (Рисунок: © PNAS)

Исследователи использовали сферические двухслойные везикулы, самопроизвольно образующиеся при растворении в воде пентафенилфуллерена (Ph₅C₆₀). Они отмечают, что для создания двойных слоев, способных к распознаванию, или обладающих каталитическими свойствами, возможна химическая модификации фенильных групп, а также замена катиона металла.

Источник: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, DOI: 10.1073/pnas.0705010104

метки статьи: #новые материалы, #физическая химия, #химия поверхности