Ученые создали жир, не дающий воде замерзнуть при -263°C

Ученые создали жир, не дающий воде замерзнуть при -263°C

Трехмерная модель новой липидной мезофазы

Ученые из Швейцарской высшей технической школы и Цюрихского университета разработали и синтезировали новый класс сложных липидов (молекул жира), которые смешиваясь с водой, формируют мембраны, препятствующие образованию кристаллов льда даже при экстремально низких температурах.

Фазовые состояния воды.

Для образования льда молекулам воды требуется сформироваться в шестиугольные структуры. Если этому создать препятствия в наномасштабе, то достигается эффект пониженной температуры кристаллизации в стесненных внутриклеточных пространствах. Такую задачу ученые из Швейцарской высшей технической школы решили путем синтеза модифицированных моноацилглицеролов.

Трехмерная модель новой липидной мезофазы
Трехмерная модель новой липидной мезофазы

Эффект достигается за счет того, что созданное вещество образует «мягкую» биологическую субстанцию, называемую липидной мезофазой. Его молекулы самопроизвольно группируется и объединяется, образуя мембраны, которые ведут себя так же, как и молекулы натурального жира — противоположные концы их молекул обладают разными свойствами: с одной стороны они гидрофильны и стремятся прийти в контакт с водой, а с другой гидрофобны и избегают его. В результате формировалась однородная сеть пересекающихся каналов диаметром меньше нанометра.

Вода, смешиваясь с липидной структурой, заполняет свободное пространство между мембранами, но каналы настолько узкие (диаметр канала менее нанометра), что в них просто недостаточно места для образования кристаллов льда.

Схематическое изображение каналов мембран липидов, заполненные водой (светло-голубой)

С помощью жидкого гелия, исследователи охладили смесь до -263 °C, вместо образования кристаллов льда, вода стала «стеклообразной» и оставалась пластичной. Липиды в таких условиях также не замерзали. 

Однако, у полученной структуры имеются и свои недостатки. В частности, липиды, которые могут использоваться для создания мезофазы, крайне трудно синтезировать. Вдобавок, им требуется прохождение специальной очистки. Стоит также отметить важность соблюдения относительного объёма воды, поскольку несоблюдение приведёт к появлению льда.

читать в источнике

Другие новости химии:

ИИ впервые написал сборник рефератов по химии

Ученые США разработали метод получения водорода из газированной воды

Сердце фабрики сверхтяжелых элементов запустили в Дубне

В обращение вышел почтовый блок с изображением Менделеева

ЮНЕСКО решит вопрос о присвоении периодической таблице имени Менделеева