Как выглядит стандартная химическая лаборатория? Люди, не имеющие отношения к науке, представляют её в виде комнаты, заполненной различными колбами, пробирками и другими ёмкостями. Так лабораторию изображают в фильмах, играх, литературных произведениях. Химики в таких произведениях переливают из одних колб в другие разные жидкости, обязательно разноцветные, кипятят их, вокруг всё бурлит, кипит, в воздух поднимается дым и пар… А если незадачливый учёный случайно вольёт в раствор не ту жидкость или насыпет слишком много некоего порошка, то случается взрыв, который разносит всю лабораторию в щепки.
Всё это, несомненно, выглядит красиво и эффектно. Однако в реальности работа химиков выглядит совсем не так. Может, такими были химические лаборатории в прошлом, ведь описанный образ лаборатории известен ещё со средних веков. Сегодня же большинство исследований химики проводят над веществами в очень малых количествах – иногда в таких, которые видны только в электронный микроскоп. Жидкости и порошки при этом чаще всего белые или бесцветные. Согласитесь, что в кино такая лаборатория смотрелась бы не столь эффектно.
Но если вам кажется, что настоящая химическая лаборатория – скучное и неинтересное место, где люди в белых халатах осуществляют нудную и однообразную работу, то вы ошибаетесь. В реальных химических исследованиях очень много необычного, да такого что и не снилось кинематографистам. Вот, например, левитирующие капельки жидкостей.
При слове «левитация» большинство из нас уверенно представляет магию. Древние легенды рассказывали о колдунах, которые могли парить в воздухе, этими же «суперспособностями» обладали и христианские святые в церковных мифах. Наконец, левитация – один из стандартных фокусов, показываемых иллюзионистами в цирках. Вся «фишка» в том, что левитация существует в действительности. Правда, никакой магии за ней не кроется.
Больше того, сегодня установку для демонстрирования левитации можно собрать в домашних условиях, инструкцию можно легко найти в интернете. С помощью звуковых волн такая установка создаёт области с разным давлением, благодаря чему мелкие предметы – капли жидкости, песчинки, перья и др. – могут парить в воздухе. Конечно, человеческое тело такая технология поднять в воздух не может.
Однако левитация – это не только забавный физический трюк. Эту технологию пытаются взять на вооружение современные химики. Дело в том, что при контакте со стенками пробирки вещество может поменять свои свойства; или же, к примеру, часть вещества может адсорбироваться на стенках сосуда, и тогда его концентрация в растворе будет иной, из-за чего реакция будет проведена с ошибкой. Особенно велики проблемы в случае работы с биомолекулами и другими чувствительными объектами.
Другое дело – парящие в воздухе капельки вещества, в которых можно моделировать различные химические процессы. В настоящее время надёжных моделей аппарата для левитации нет, а существующие установки несовершенны. Впрочем, иногда появляются сообщения об их успешном применении в химических исследованиях.
Например, исследователи из Калифорнийского технологического института с помощью левитирующих капелек исследовали действие препарата, предназначенного для фотодинамической терапии рака. Данная терапия заключается в том, что в раковые клетки вводится некое жидкое вещество, которое при воздействии на него света активизирует компоненты, способные уничтожать раковую клетку изнутри. Такие методы лечения уже успешно проводятся, однако изучены они были не до конца.
Упомянутые учёные поместили в левитирующую каплю вещество, имитирующее клеточную стенку. Молекулы этого гидрофобного вещества выталкивались наружу, образуя вокруг капли оболочку. Затем внутрь этой сферы вводился лекарственный препарат, который начинал окислять молекулы вещества. Оказалось, что молекулы этой оболочки окисляются не до конца, и оставшиеся частицы погружаются внутрь капли.
Казалось бы, это демонстрирует несовершенство лекарственного препарата. Однако на деле всё наоборот: недоокислившиеся частицы клетки погружаются внутрь неё, ускоряя гибель этой клетки. Все детали процесса разрушения «клеточной оболочки» исследователи могли наблюдать практически невооружённым глазом – с помощью обычной лупы.
Любопытно, что в этом исследовании установка для левитации была собрана почти что из подручных средств. Учёные пользовались инструкцией для любительской сборки, найденной как раз в интернете, в роль источника света выполняла обычная лазерная указка.
Фармакологическая индустрия – пожалуй, главная отрасль, в которой широкое применение найдут установки для левитации. Ведь здесь ведутся особо важные и сложные исследования, где важна предельная точность расчётов. Малейшая ошибка в соотношениях веществ может привести к разработке некачественного препарата, который не принесёт ощутимой пользы нуждающимся, а иной раз может оказаться даже опасным для них.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
