Las enzimas son moléculas de proteína capaces de catalizar reacciones químicas.
Científicos de la UCLA han conseguido unir un resorte de ADN a una enzima, siendo capaces mecánicamente de desactivarla, activarla o controlar la rapidez con la que realiza las reacciones químicas a través de este resorte.
Unieron resortes de ADN en tres lugares diferentes de la enzima y mecánicamente influenciaron las diferentes etapas de la reacción química. Vieron que si aplicaban tensión en un sitio mediante el resorte no pasaba nada, pero si lo hacían en otro sitio de la enzima, una etapa de la reacción de veía afectada. Aplicándolo en otro sitio otra etapa se veía afectada.
Los científicos también estudiaron la energía elástica del resorte de ADN cuando estaba doblado. Cuando uno intenta doblar una vara, esta se resiste, y hay que aplicar mucha fuerza, pero llega un momento en el que una pequeña diferencia en la fuerza dobla drásticamente la vara. Vieron que el resorte de ADN sigue el mismo principio físico. Y ahora son capaces de medir la energía elástica de la molécula, y saber cual es ese punto de inflexión.
Los que siguen este blog, seguramente se habrán dado cuenta de porque me ha llamado la atención esta noticia sobre poder manipular mecánicamente la reacción llevada por una enzima.
UCLA physicists control chemical reactions mechanically
lunes, 11 de octubre de 2010
domingo, 10 de octubre de 2010
Imágenes y videos: La silla que se monta sola.
No estaría mal, que los módulos de una estación espacial enviados previamente, se montasen solos en orbita ¿verdad?
martes, 5 de octubre de 2010
Zyvex, su técnica escalable de fabricación con precisión atómica y ordenadores cuánticos.
Zyvex es una corporación que intenta conseguir nanotecnología molecular(MNT).
Hay varias estrategias para conseguirla.
Esta el camino de la nanotecnología de ADN y la ingeniería de proteínas.
Otros prefieren el camino de la mecanosíntesis de diamante, en la que el adamantano es una de las piezas clave.
La base de la mecanosintesis es romper y forzar mecánicamente átomos y moléculas a realizar reacciones químicas en el lugar deseado, es decir, con precisión atómica.
Zyvez opta por una solución intermedia a la mecanosíntesis, con la que cree poder tener una nanotecnología molecular rudimentaria para el 2020.
Esta técnica es parte de las técnicas intermedias incluidas en el Productive Nanosystems roadmap(pagina 5), y es conocida como Patterned Si Atomic Layer Epitaxy (ALE), y usa microscopios de sonda de barrido. La epitaxia es un método de deposición usado en la industria de los semiconductores.
En la mecanosintesis de diamante una molécula de adamantano, o sus diferentes variaciones, extraerían átomos de una estructura, y después introducirían otros, haciendo crecer la estructura en 3D, de la forma deseada y con precisión atómica.
Esta técnica seria más sencilla, mediante microscopios de sonda de barrido se extraería un átomo de hidrogeno de una superficie de silicio(una superficie de silicio siempre estará cubierta de hidrógeno, sino habría enlaces abiertos en la superficie), cosa que es posible realizar con precisión atómica en el lugar deseado. Esta superficie estaría en un vació, con una ligera atmósfera del gas del radical SiH2. Este radical se depositaria en el hueco dejado libre anteriormente. Repitiendo el proceso se puede hacer crecer la estructura de la forma deseada.
El proceso se puede ver esquematizado en la siguiente imagen.
Superficie en el que se han extraído 44 átomos de hidrógeno con esta técnica.
Zyvex pretende utilizar billones de sondas de barrido trabajando en paralelo, para construir bloques simples con precisión atómica. Estos bloques podrían ensamblarse después para formar formas más complejas. Aspira a poder hacer esto en 5 años, y tener para el 2020 un sistema de nanotecnología molecular rudimentaria.
La técnica seria escalable para muchos más elementos químicos.
Aquí hay una interesante entrevista a Jim Von Ehr, fundador de Zyvex, en Next Big future.
Esta técnica rudimentaria de nanotecnología molecular podría servir para fabricar ordenadores cuánticos, en concreto ordenadores cuánticos de Kane.
Este tipo de ordenadores son muy difíciles de construir y con esta técnica una vez dominada, podría ser incluso facil.
Extraido de la wikipedia.
‘El computador cuántico de Kane es un proyecto de computador cuántico escalable propuesto por Bruce Kane en 1998, en la universidad de Nuevo Gales del Sur. Pensado como híbrido entre un punto cuántico y un computador cuántico RMN, el ordenador de Kane se basa en una serie de átomos donantes de fósforo encajados en un enrejado de silicio puro. Tanto los espines nucleares de los átomos como los espines de los electrones participan en la computación.
El proyecto original propone que los donantes de fósforo sean dispuestos con una separación de 20 nm, aproximadamente 20 nm bajo la superficie. Se incluye una capa aislante de óxido sobre el silicio. Puertas A metálicas se sitúan en la superficie del óxido, sobre los donantes, y puertas J entre donantes contiguos.’
Podéis ver el proceso de fabricación aquí
Enlace a Zyvex
Hay varias estrategias para conseguirla.
Esta el camino de la nanotecnología de ADN y la ingeniería de proteínas.
Otros prefieren el camino de la mecanosíntesis de diamante, en la que el adamantano es una de las piezas clave.
La base de la mecanosintesis es romper y forzar mecánicamente átomos y moléculas a realizar reacciones químicas en el lugar deseado, es decir, con precisión atómica.
Zyvez opta por una solución intermedia a la mecanosíntesis, con la que cree poder tener una nanotecnología molecular rudimentaria para el 2020.
Esta técnica es parte de las técnicas intermedias incluidas en el Productive Nanosystems roadmap(pagina 5), y es conocida como Patterned Si Atomic Layer Epitaxy (ALE), y usa microscopios de sonda de barrido. La epitaxia es un método de deposición usado en la industria de los semiconductores.
En la mecanosintesis de diamante una molécula de adamantano, o sus diferentes variaciones, extraerían átomos de una estructura, y después introducirían otros, haciendo crecer la estructura en 3D, de la forma deseada y con precisión atómica.
Esta técnica seria más sencilla, mediante microscopios de sonda de barrido se extraería un átomo de hidrogeno de una superficie de silicio(una superficie de silicio siempre estará cubierta de hidrógeno, sino habría enlaces abiertos en la superficie), cosa que es posible realizar con precisión atómica en el lugar deseado. Esta superficie estaría en un vació, con una ligera atmósfera del gas del radical SiH2. Este radical se depositaria en el hueco dejado libre anteriormente. Repitiendo el proceso se puede hacer crecer la estructura de la forma deseada.
El proceso se puede ver esquematizado en la siguiente imagen.
Superficie en el que se han extraído 44 átomos de hidrógeno con esta técnica.
Zyvex pretende utilizar billones de sondas de barrido trabajando en paralelo, para construir bloques simples con precisión atómica. Estos bloques podrían ensamblarse después para formar formas más complejas. Aspira a poder hacer esto en 5 años, y tener para el 2020 un sistema de nanotecnología molecular rudimentaria.
La técnica seria escalable para muchos más elementos químicos.
Aquí hay una interesante entrevista a Jim Von Ehr, fundador de Zyvex, en Next Big future.
Esta técnica rudimentaria de nanotecnología molecular podría servir para fabricar ordenadores cuánticos, en concreto ordenadores cuánticos de Kane.
Este tipo de ordenadores son muy difíciles de construir y con esta técnica una vez dominada, podría ser incluso facil.
Extraido de la wikipedia.
‘El computador cuántico de Kane es un proyecto de computador cuántico escalable propuesto por Bruce Kane en 1998, en la universidad de Nuevo Gales del Sur. Pensado como híbrido entre un punto cuántico y un computador cuántico RMN, el ordenador de Kane se basa en una serie de átomos donantes de fósforo encajados en un enrejado de silicio puro. Tanto los espines nucleares de los átomos como los espines de los electrones participan en la computación.
El proyecto original propone que los donantes de fósforo sean dispuestos con una separación de 20 nm, aproximadamente 20 nm bajo la superficie. Se incluye una capa aislante de óxido sobre el silicio. Puertas A metálicas se sitúan en la superficie del óxido, sobre los donantes, y puertas J entre donantes contiguos.’
Podéis ver el proceso de fabricación aquí
Enlace a Zyvex
Actualización Noviembre 2010: Zyvex ahora es capaz de extraer 50 átomos de hidrógeno por segundo.
El objetivo es extraer un millón de átomos por segundo con 10 puntas dentro de 7 años, con un precio de 2000$ el micrómetro cúbico.
http://www.physorg.com/news/2010-10-atom-proper.html
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