Рентгеновское излучение образовало новый кристалл
Рентгеновские лучи сделали из обычного раствора пептида кристалл. Результат оказался неожиданным. Ожидалось, что пептиды будут только отталкиваться друг от друга, а не объединяться.
Под действием рентгеновского излучения удалось сформировать новый тип кристаллической решетки. В ней составляющие элементы отталкиваются друг от друга, но, тем не менее, формируют единую энергетически устойчивую структуру.
Рентгеновские лучи -- это электромагнитное ионизирующее излучение, занимающее спектральную область между гамма- и ультрафиолетовым излучением. Ученые из Северо-Западного университета обнаружили, что оно способно формировать новый тип кристалла.
Исследователи проводили эксперименты в Национальной лаборатории США в Аргонне (штат Иллинойс), в ходе которых работали над созданием новых синтетических материалов. В синхротроне они воздействовали на пептиды (небольшие последовательности аминокислот) рентгеновскими лучами.
Предполагалось, что нити приобретут одинаково сильный заряд, в результате чего будут отталкиваться друг от друга. Однако неожиданно пептиды стали притягиваться друг к другу и упаковываться в шестигранники. Расстояние между узлами решетки при этом составляло 320 ангстрем (10-10 м), хотя обычно этот параметр решетки составляет не более 5 ангстрем. Значительное отдаление элементов вызвано тем, что нити все же отталкиваются друг от друга.
После выключения установки кристаллическая структура из пептидов разрушалась, хотя сами элементы структуру не теряли.
Эксперимент проходил в водном растворе, и 99% структуры кристалла составляла вода. При повышении концентрации пептидов они координировались в структуры даже без рентгеновского облучения.
«Это удивительный результат. Можно было бы ожидать, что заряженные подобным образом нити только разлетятся в стороны, а не организуют единую структуру. Даже при том, что они все-таки отталкиваются, мы полагаем, что сотни тысяч нитей связываются в сеть и формируют кристалл», -- рассказал химик Сэмюэл Стапп, один из авторов исследования.
Авторы эксперимента полагают, что в будущем рентген поможет создавать материалы с новой структурой или будет шире использоваться в медицинских целях.
29 января статья ученых выйдет в журнале Science.