20.12.2006 13:43
Когда полиция использует собак для поиска взрывчатых веществ или наркотиков, она, по сути, использует в своих интересах сложную структуру собачьего носа. Собаки (и другие животные) имеют в носу сотни миллионов крошечных волокон, содержащих рецепторы, которые и помогают им распознавать запахи. Большое количество волокон и то, как они размещены в полости носа, формируют большое внутреннее поле, дающее очень высокую чувствительность к веществам, имеющим даже очень низкую концентрацию, пишет MIGnews.com.

До настоящего времени, несмотря на многочисленные попытки, никому так и не удалось искусственно воссоздать эту сложную структуру. Но теперь, профессор Эхуд Газит с факультета естествознания Тель-авивского университета нашел способ воспроизвести искусственную структуру, напоминающую по своей чувствительности нос собаки-ищейки. Для этого он использует нанотрубки диаметром в одну тысячную диаметра человеческого волоса. По его прогнозам, уже через несколько лет эта нанотехнология среди прочего может быть использована для создания сверхчувствительных датчиков, которые полностью изменят существующие методы обнаружения наркотиков или взрывчатых веществ.

Например, говорит Газит, датчики размером в один метр, на большом расстоянии распознающие взрывчатку, могут быть установлены во всех аэропортах мира. «Это будет своего рода нос искусственной собаки, но нос, который чует взрывчатые вещества за километры, а не метры», - отмечает ученый.

Исследование Газита по созданию таких наносистем было опубликовано в статье, которая была проиллюстрирована на обложке журнала Nature Nanotechnology, самого престижного международного печатного органа в области нанотехнологий.

40-летний Газит уже многие годы изучает проблему создания нанотрубок из простых белков, известных как дипептиды, которые можно с легкостью производить в промышленных масштабах. Проект начинался в контексте исследования болезни Альцгеймера и сходных с ней заболеваний. «Если взять срез головного мозга пациента с болезнью Альцгеймера, можно увидеть, что там образовались волокна очень маленького диаметра», - объясняет ученый.

Три года назад, после того, как Газит и его группа сумели создать нанотрубки, они столкнулись с не менее существенной проблемой: как заставить эти крошечные компоненты действовать строго по заданию исследователей? «В принципе, пока у нас нет инструментов для использования потенциала нанометрических структур», - говорит Газит. - Они настолько малы, что фактически их невозможно перемещать механическим путем».

Газит и его аспирант, Мейталь Рехес, нашли два решения. Одно связано с контролируемым напылением материала, в котором «растворены» дипептиды. Таким образом, можно заставить их выстраиваться в нужном направлении. Исследователям удалось вырастить настоящий «нанолес», содержащий миллионы таких структур на одном квадратном миллиметре. - Если честно, это было случайным открытием», - признается Газит. - Мы посмотрели в электронный микроскоп и внезапно видели этот лес».

Второе решение связано с прикреплением к нанотрубкам магнитных наночастиц, а затем помещением этих трубок в магнитное поле, которое заставляет их выравниваться.

По словам ученого, тот факт, что нанотрубки могут быть выровнены и сориентированы в нужном направлении, чрезвычайно важен. Невыровненные нанотрубки способны увеличить чувствительность любого датчика десятикратно, но выравненные повышают чувствительность приборов в 100.000 раз и более. Это означает, что такой датчик обнаружит даже одну единственную молекулу взрывчатого вещества. Прибор с невыровненными нанотрубками не сможет отреагировать меньше, чем на 1.000 молекул.