Нанореактор - Nanoreactor

Часть серия статей о
Нанотехнологии
Влияние и Приложения
Наноматериалы
Молекулярная самосборка
Наноэлектроника
Нанометрология
Молекулярная нанотехнология
  • Приложения Nuvola kalzium.svg Научный портал
  • Telecom-icon.svg Технологический портал

Нанореакторы являются формой химический реактор которые особенно относятся к дисциплинам нанотехнологии и нанобиотехнология. Эти специальные реакторы имеют решающее значение для поддержания работоспособности. наноформ; который по сути Литейный завод который производит продукцию в нанотехнологическом масштабе.

Резюме

Общая информация

Исследователи в Нидерланды преуспели в создании нанореакторов, которые могут выполнять многоступенчатые реакции в одном баке - следующий шаг к искусственному клетка -подобные устройства в дополнение к приложениям, включающим скрининг и диагноз болезни или недуга.[1] Биохимический нанореактор создается простым разворачиванием биологический вирус с помощью научных методов, устраняя его вредное содержание и воссоздавая его белковую оболочку вокруг единственной молекулы фермента.[2] В кинетический изотопный эффект удерживается в одиночной молекуле в мембранном нанореакторе.[3] Это явление было обнаружено исследователями в объединенное Королевство во время экспериментов, проведенных в сентябре 2010 г.[3] Кинетический изотопный эффект, когда на скорость реакции влияет присутствие изотопного атома в растворе, является важным принципом для выяснения механизмов реакции.[3] Это недавнее открытие может открыть новые методы изучения химических реакций.[3] Они могут даже помочь в процессе создания новых (и даже более мощных) нанореакторов.[3]

С помощью нанокристаллы масштабируемый и недорогой процесс может в конечном итоге создать нанореакторы.[4] Исследователи из Национальная лаборатория Лоуренса Беркли в Беркли имеют возможность использовать преимущества большой разницы в выборе компонентов для создания этих нанокристаллов и нанореакторов.[4] Нанокристаллы проще в использовании и дешевле, чем методы, в которых используются жертвенные шаблоны в процессе создания полые частицы.[4] Частицы катализатора разделяются на снаряды чтобы предотвратить агрегация частиц.[4] Селективный вход в камеру катализа снижает вероятность того, что желаемые продукты подвергаются вторичной обработке. реакции.[4]

Нанореакторы также можно построить, управляя позиционированием двух разных ферменты в центре водохранилище или пластик мембрана из синтетических наноскопических пузырьков.[5] Как только третий фермент добавлен в окружающий раствор, становится возможным одновременное протекание трех различных ферментативных реакций, не мешая друг другу (что приводит к реакции «в одной емкости»).[5] Потенциал нанореакторов может быть продемонстрирован путем связывания фермента пероксидаза хрена в саму мембрану; улавливание фермента глюкозооксидаза.[5] Окружающий раствор в конечном итоге будет содержать фермент липаза B с глюкоза молекулы, содержащие четыре ацетильные группы в качестве субстрата.[5] Образовавшаяся глюкоза проникает через мембрану, окисляется, а пероксидаза хрена превращает субстрат образца ABTS (2,2’-азинобис (3-этилбензтиазолин-6-сульфоновую кислоту)) в свой катион-радикал.[5]

Способности

Нанореакторы также могут использоваться для эмульгирования воды, создания гидротопливо (который по существу смешивает 15% воды в очищенном дизельном продукте), играют полезную роль в химический промышленности, позволяя нескольким потокам сырья существовать в одном нанореакторе, производить продукты личной гигиены (т.е. лосьоны, фармацевтические кремы, шампуни, кондиционеры, гели для душа, дезодоранты ), а также улучшить производство продуктов питания и напитков (за счет переработки соусы, пюре, основы для приготовления пищи для супа, эмульгирующий безалкогольные напитки, и заправки для салатов ).[6]

Товары личной гигиены могут быть улучшены, если компании подают несколько фаз материала, используют устройство для смешивания с водой и создают мгновенно эмульсии.[6] Эти эмульсии будут иметь более мелкие частицы и, как ожидается, будут иметь более длительную срок годности и улучшенный внешний вид при продаже в розничных магазинах.[6] Потребности пищевой промышленности и производства напитков могут привести к снижению затрат на переработку, увеличению площади, повышению эффективности и снижению затрат на оборудование.[6] Это может снизить стоимость продуктов питания и напитков для потребителей; даже алкогольные напитки, которые подлежат скрытому налоги на грех.

Гидравлическое топливо можно использовать для перевозки тяжелых грузов. транспортирует, поезда землеройная техника (в том числе бульдозеры ), помимо обеспечения топливом большинства лодки и корабли.[6] Уменьшение загрязнения и повышение эффективности использования топлива может быть получено за счет гидотоплива, производимого в нанореакторах.[6] Увеличение использования возобновляемых источников энергии также может помочь улучшить окружающую среду в мире благодаря нанореакторам.[6]

Рекомендации

  1. ^ Другой пример нанотехнологии имитации природы: нанореакторы для многоступенчатых реакций в одном сосуде. в NanoWerk
  2. ^ Вирусный нанореактор захватывает одиночные молекулы на RSC.org
  3. ^ а б c d е Изотопный эффект на отдельной молекуле на RSC.org
  4. ^ а б c d е Полые нанокристаллы и нанореакторы в лаборатории Беркли
  5. ^ а б c d е Нанореакторы для реакционных каскадов в Science Daily
  6. ^ а б c d е ж грамм Применение нанореакторов CTI В архиве 2011-11-05 на Wayback Machine в CTI Nanotech