Удивительно, но соединение в виде простой молекулы, совсем не похожей на макромолекулы, обладает хорошими антифризными свойствами. Это дает много преимуществ, в том числе низкие издержки производства, стабильность и простоту в использовании, что должно открыть путь к промышленным приложениям.
Образование кристаллов льда часто приводит к разрушительным последствиям. Деградация клеток в живых организмах , повреждения на земле и дорогах, кристаллы льда в мороженом ...
Все эти примеры ситуаций, когда это полезно контролировать нарастание льда. Многие организмы и виды, которые живут в холодных условиях приспособились к нарастанию льда. Их устойчивость к низким температурам основано на наличии антифриза белки , которые состоят из очень длинных органических цепей с амфифильных структур (частично гидрофильные, частично гидрофобной). Как эти белки взаимодействуют с кристаллами льда? Исследователи пытаются определить механизм, позволяющий антифриз белков для идентификации этих кристаллов, но явление до сих пор полностью не понятно. Кроме того, поскольку эти белки являются чрезвычайно дорогостоящими для извлечения, предпочтительным решением является создание синтетических эквивалентов вдохновлена природными структурами. Все белки, известные в настоящее время имеют "антифризные" свойства (например, гликопротеины, полисахариды и др.).
Команда во главе с Сильвейн Девиль, научного сотрудника CNRS LSFC, обнаружил, что цирконий ацетат, химическое соединение обычно используемые для стабилизации частиц в суспензии, может управлять ростом кристаллов льда. Соединение регулирует морфологию кристаллов льда получены путем замораживания раствора, в котором она сочетается с водой. Кристаллы, полученные при добавлении ацетата циркония очень однородные, в то время как полученные без этого не единообразные.
Эти результаты весьма удивительны, учитывая, что ацетат циркония, простой состав которого, который радикально отличается от макромолекул известны своими свойствами антифриза. Он не был известен в качестве вещества, способного контролировать рост кристаллов льда. Такой контроль можно получить, несколькими способами: за счет снижения скорости роста кристаллов (чтобы замедлить их образование), за счет снижения точки замерзания (задержать их образование), или путем контроля их морфологии. Поскольку это подразумевает непосредственное взаимодействие с ледяных кристаллов , исследователи с удивлением обнаружили, что такие радикально различные молекулы, как ацетат циркония и белки могут повлиять на кристаллический рост.
Это соединение обладает значительными преимуществами по сравнению с существующими природными и синтетическими аналогами. Это соединение дешево производить, оно стабильно и просто в использовании, что служит хорошим предзнаменованием для будущего широкого спектра его промышленного применения. Кроме того, так как эта соль полностью отличается от всех ранее выявленных и разработанных, то дальнейшие исследования могут привести к разработке других веществ с антифризными свойствами.
DOI
|
