​Ученые лаборатории физико-химических основ фармацевтических материалов Факультета естественных наук НГУ и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН экспериментально предсказали и показали пластичность кристаллов кислого малеата L-лейциния, сохранявшуюся при температуре –196 C°.

Этот опыт является первым в мире доказательством возможности сохранения свойств и структуры кристалла органического вещества при экстремально низких температурах. Об эффекте пластической деформации была опубликована статья в журнале Acta Crystallographica Section B: Structural Science, Crystal Engineering and Materials.

— Как правило, кристаллам органических веществ не свойственна пластичность — они хрупкие. Существует целый класс веществ, у которых кристаллы могут менять форму при фото- или термическом воздействии. Несколько лет назад ученые обратили внимание, что при механическом воздействии некоторые кристаллы тоже могут сгибаться — всего было обнаружено несколько десятков таких систем. Мы обнаружили одну из таких систем — кислый малеат L-лейциния (соль малеиновой кислоты и аминокислоты L-лейцина). При исследовании свойств этого кристалла мы охладили его до температуры в 100 К, наблюдая за структурой на дифрактометре, и поняли, что в ней не произошло принципиальных изменений от воздействия низкой температурой. Тогда мы предположили, что свойства кристалла тоже могут оставаться неизменными, — рассказал заведующий ЛабФХОФМ ФЕН НГУ Денис Рычков. По словам ученого, для подтверждения теории кристалл погрузили в жидкий азот и согнули — так при помощи экспериментального метода были обнаружены новые свойства органического вещества.

Осенью 2020 года НГУ и ИХТТМ СО РАН провели Всероссийскую конференцию с международным участием «Горячие точки химии твердого тела: от новых идей к новым материалам», по результатам которой была предложена простая кристаллографическая модель для аномально высокой пластичности кристалла гидромалеата L-лейцина. Статья основана на предыдущих исследованиях и включает описание принципа работы механизма «скользящих слоев», благодаря которому сохраняется пластичность вещества.

Работа новосибирских ученых не только позволяет улучшить понимание феномена высокой пластичности данного вещества при низких температурах, но и предполагает, что другие системы также могут проявлять пластические свойства в экстремальных условиях. Такая разработка может стать толчком для появления нового класса материалов, которые можно будет использовать при крайне низких температурах как на Земле, так и в космосе.

Похожие новости

  • 06/02/2020

    Новосибирские ученые опубликовали единый обзор расчетных методов исследования фазовых переходов органических веществ при высоких давлениях

    ​Исследователи лаборатории физико-химических основ фармацевтических материалов Факультета естественных наук НГУ и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН составили единый обзор существующих расчетных методов для исследования фазовых переходов органических веществ при высоких давлениях.
    289
  • 29/03/2018

    Новосибирские ученые разработали уникальный метод изучения химических реакций в кристаллах

    ​В журнале Royal Society of Chemistry, Chemical Science вышла статья сотрудников и преподавателей кафедры химии твердого тела НГУ и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, посвященная использованию количественных прецизионных измерений изгиба кристалла в ходе фотопревращения при различных температурах для определения кинетических параметров превращения: энергии активации, константы скорости, коэффициента обратной связи и других.
    1384
  • 09/04/2019

    Сибирские ученые оптимизируют работу электронных дисплеев органическими полупроводниками

    ​Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) займутся исследованием свойств органических полупроводников (материалов, используемых в электронике), чтобы повысить эффективность используемых сейчас электронных дисплеев, сообщил ТАСС руководитель лаборатории органической оптоэлектроники НГУ Евгений Мостович.
    1215
  • 19/01/2017

    Новосибирские ученые научились получать менее токсичный аналог парацетамола

    Сибирские ученые нашли способ получения стабильной формы метацетамола - менее токсичного аналога парацетамола. В будущем его можно будет применять в фармацевтике, сообщила пресс-служба Новосибирского госуниверситета (НГУ).
    1386
  • 30/08/2019

    Петр Корусенко: наша команда изучает наноматериалы с применением метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии

    ​Ландау, Сахаров, Капица, Курчатов – эти имена русских физиков известны не только в России, их исследования признаны во всем мире. В российские времена эта наука развивается не так бурно, однако нам и сейчас есть чем гордиться.
    807
  • 20/05/2016

    Сибирский биофизик разработал компьютерную программу для оптических исследований межзвёздной пыли и клеток крови

    Биофизик Новосибирского государственного университета Максим Юркин занимается развитием метода дискретных диполей.  На его основе учёный разработал универсальную компьютерную программу ADDA, одним из приложений которой является моделирование светорассеяния биологическими клетками (в частности, клетками крови человека и бактериями).
    2494
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    2869
  • 11/03/2019

    Исследования новосибирских ученых попали на обложку международного кристаллографического журнала

    ​Публикация посвящена исследованию кристаллических структур двух соединений при варьировании температуры: молекулярной соли и смешанного кристалла в системе β-аланина и DL-винной кислоты, имеющих одинаковый стехиометрический состав 1:1, но различную кристаллическую структуру.
    903
  • 29/04/2019

    Команда российских ученых выдвинула гипотезу о существовании жизни на Венере

    Ученые из Института космических исследований РАН, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН и НГУ выдвинули гипотезу о существовании жизни на Венере. К таким выводам исследователей привела новая обработка панорамных изображений поверхности Венеры, полученных советскими аппаратами «Венера-9», «Венера-10», «Венера-13» и «Венера-14» в 1975—1982 годах.
    1191
  • 13/03/2017

    Центр энергоэффективного катализа НГУ как воплощение идеи интеграции НГУ и ИК СО РАН

    Научно-образовательный центр энергоэффективного катализа (НОЦ ЭК), созданный Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Новосибирским государственным университетом при финансовой поддержке Фонда «Сколково», за три года функционирования показал выдающиеся результаты.
    1747