Очень радует, что современная наука не стоит на месте. Ученые из Швейцарии и России провели исследование наноструктуры, покрывающей роговицу глаза плодовой мушки. В результате проведенной работы специалистам удалось выработать способ воспроизведения безопасного биоразлагаемого покрытия, обладающего антимикробными и антибликовыми свойствами. Кроме того, данное покрытие способно к самоочищению и абсолютно экологически безопасно. Данное изобретение может использоваться в различных сферах деятельности, в том числе и в автомобильной промышленности, медицине и наноэлектронике. Статья с описанием свойств нового материала недавно была опубликована в популярном журнале Nature.
Суть исследования
Новейшая наноструктура была разработана в результате совместного проекта ученых из Дальневосточного федерального университета (Россия), Швейцарского федерального технологического института и Женевского университета Лозанны. В ходе проведения работ ученым удалось искусственно воспроизвести нанопокрытие глаз мух дрозофилы. В естественных условиях этот материал успешно справляется с функцией защиты зрения насекомых от мельчайших частиц пыли и предотвращения отражения солнечного света.
Ученые смогли воспроизвести покрытие роговицы мелких плодовых мошек при помощи прямых и обратных методов биоинженерии. Сперва они разделили защитный слой на составляющие компоненты. Им удалось выделить составляющий ее белок ретинин, а также липиды, содержащиеся в воске роговицы. После этого они снова соединили данные компоненты и покрыли ими различные пластиковые и стеклянные поверхности. В результате удалось получить материал с требуемыми характеристиками. Благодаря манипуляциям с различными типами воска и белка ученые смогли создать различные функциональные нанопокрытия.
Применение
Созданным учеными уникальным материалом можно покрыть любую плоскую или трехмерную структуру для придания ей антибликовых, антибактериальных и гидрофобных свойств, в том числе и свойств самоочищения. Последняя особенность особенно важна при создании дорогостоящих многоразовых ночных линз, предназначенных для коррекции зрения. Подобные антибликовые покрытия создавались и ранее, но методы их разработки были более сложными. Данные материалы активно используются в компьютерных панелях, очках, а также для покрытия музейных экспонатов с целью исключения явления преломления и отражения света.
Мнение ученых
Заведующий лабораторией фармакологии природных соединений Школы биомедицины Дальневосточного федерального университета Владимир Леонидович Катанаев считает, что разработанная конструкция будет более рентабельна по сравнению с другими методами изготовления подобных структур. При работе с натуральными компонентами не требуется никакого специального оборудования и значительных энергетических затрат. Также в данном методе не используется химическое травление и лазерная печать.
Изучать строение глаза мухи дрозофилы Владимир Катанаев начал еще десять лет назад. В результате сотрудничества с профессором Игорем Сердюком из Института исследования белков РАН он обнаружил, что поверхность роговицы глаза мошки была не гладкой. Ее покрывали красивые псевдоупорядоченные узоры. Именно это покрытие и обеспечивало антирефлекторную функцию, уменьшая отражение падающего света, а также оптимизируя его восприятие в темноте.
Перспективы
Ученые надеются, что их разработка будет широко востребована в различных областях науки. К примеру, созданное ими нанопокрытие может применяться для создания структурной окраски текстиля, меняющей цвет изделия в зависимости от угла зрения. Также на основе нового материала могут создаваться маскирующие покрытия, антибактериальные слои медицинских имплантов и самоочищающиеся лобовые стекла. Ученые считают, что если немного укрепить полученное ими нанопокрытие, то его можно будет использовать в качестве основы для изготовления современных транзисторов.
На следующем этапе исследования ученые планируют разработать модель трехмерного наноструктурирования. Данная работа может иметь многообещающие технологические и фундаментальные последствия.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание