Нанореактор - Nanoreactor

Нанореакторы - это разновидность химических реакторов, которые используются, в частности, в областях нанотехнологии и нанобиотехнологии . Эти специальные реакторы имеют решающее значение для поддержания работоспособности нанофондолы ; который по сути является литейным заводом , производящим продукцию в нанотехнологическом масштабе.

Резюме

Основная информация

Исследователи из Нидерландов преуспели в создании нанореакторов, которые могут выполнять многоэтапные реакции в одном сосуде - следующий шаг к искусственным устройствам, подобным клеткам, в дополнение к приложениям, включающим скрининг и диагностику болезни или заболевания. Биохимический нанореактор создается путем простого развертывания биологического вируса с помощью научных методов, устранения его вредного содержимого и повторной сборки его белковой оболочки вокруг единственной молекулы фермента. Кинетический изотопный эффект в ловушке в одной молекуле в пределах нанореактора мембраны на основе. Это явление было обнаружено исследователями из Соединенного Королевства в ходе экспериментов, проведенных в сентябре 2010 года. Кинетический изотопный эффект, когда на скорость реакции влияет присутствие изотопного атома в растворе, является важным принципом для выяснения механизмы реакции. Это недавнее открытие может открыть новые методы изучения химических реакций. Они могут даже помочь в процессе создания новых (и даже более мощных) нанореакторов.

Используя нанокристаллы , масштабируемый и недорогой процесс может в конечном итоге создать нанореакторы. Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли имеют возможность воспользоваться большой разницей в избранных компонентах для создания этих нанокристаллов и нанореакторов. Нанокристаллы проще в использовании и дешевле, чем методы, в которых используются жертвенные шаблоны в процессе создания полых частиц . Частицы катализатора разделены на оболочки , чтобы предотвратить агрегацию частиц . Выборочный вход в камеру катализа снижает вероятность вторичных реакций желаемых продуктов .

Нанореакторы также можно построить, контролируя расположение двух разных ферментов в центральном резервуаре с водой или пластиковой мембране из синтетических наноскопических пузырьков. После добавления третьего фермента в окружающий раствор становится возможным одновременное протекание трех различных ферментативных реакций, не мешая друг другу (что приводит к реакции «в одной емкости»). Потенциал для нанореакторов может быть продемонстрирован путем связывания фермента пероксидазы хрена с самой мембраной; захват фермента глюкозооксидазы . Окружающий раствор в конечном итоге будет содержать фермент липазу B с молекулами глюкозы , содержащими четыре ацетильные группы в качестве субстрата. Образовавшаяся глюкоза пересекает мембрану, окисляется, а пероксидаза хрена превращает субстрат образца ABTS (2,2'-азинобис (3-этилбензтиазолин-6-сульфоновую кислоту)) в свой катион-радикал.

Способности

Нанореакторы также могут использоваться для эмульгирования воды, создания гидротоплива (которое по существу смешивает 15% воды в очищенном дизельном продукте), играют полезную роль в химической промышленности, позволяя нескольким потокам сырья существовать в одном нанореакторе, производить средства личной гигиены. продукты (например, лосьоны , фармацевтические кремы , шампуни , кондиционеры , гели для душа , дезодоранты ) и улучшают пищевую промышленность и производство напитков (путем обработки соусов , пюре , основы для приготовления супа, эмульгирования безалкогольных напитков и заправок для салатов ).

Товары личной гигиены могут быть улучшены, если компании подают несколько фаз материала, используют устройство для смешивания с водой и создают мгновенные эмульсии . Эти эмульсии будут иметь более мелкие частицы, ожидается, что они будут иметь более длительный срок хранения и будут иметь улучшенный внешний вид при продаже в розничных магазинах. Потребности пищевой промышленности и производства напитков могут привести к снижению затрат на переработку, увеличению площади, повышению эффективности и снижению затрат на оборудование. Это может снизить стоимость продуктов питания и напитков для потребителей; даже алкогольные напитки, облагаемые налогом на скрытый грех .

Гидравлическое топливо можно использовать для перемещения большегрузного транспорта , поездов , землеройного оборудования (включая бульдозеры ), а также для обеспечения топливом большинства лодок и кораблей . Уменьшение загрязнения и повышение эффективности использования топлива может быть получено за счет гидротоплива, производимого в нанореакторах. Увеличение использования возобновляемых источников энергии также может помочь улучшить окружающую среду в мире благодаря нанореакторам.

Рекомендации