Kokiais atvejais vanduo, suspaustas iki kelių molekulių storio sluoksnio tarp dviejų slystančių vienas kito atžvilgiu paviršių,
netenka savo takumo? Lietuvos mokslininkai, bendradarbiaudami su Didžiosios Britanijos, Italijos ir Švedijos kolegomis, žengė svarbų žingsnį spręsdami šį svarbų biologijoje, mechanikoje ir chemijoje klausimą.
Visiems žinoma, kad ant grindų išliejus vandenį, kyla pavojus paslysti. Taip yra dėl to, kad vanduo pasižymi dideliu takumu ir tuo būdu ženkliai sumažina trintį tarp dviejų slystančių paviršių. Ilgą laiką buvo manoma, kad vanduo lygiai taip pat elgiasi ir suspaustas molekulinio storio sluoksniuose, pavyzdžiui, tarp baltymų gyvose ląstelėse DNR replikacijos ar kitų biologinių procesų metu, sąnariuose ar moderniuose nanomechaniniuose įtaisuose. Tobulėjant nanometrų lygmens matavimo prietaisams, pastaruoju metu metu daugėja mokslinių duomenų, verčiančių naujai pažvelgti į šį klausimą.
„Tirti mechanines savybes vandens, suspausto iki mažiau kaip nanometro storio sluoksnio tarp atomiškai lygaus žėručio paviršiaus ir zondo (stiklinės mikrosferos), taikėme ypatingai jautrų matavimo metodą, pagrįstą atominių jėgų mikroskopija. Jis leidžia išmatuoti zondo poslinkius nanometro dalių tikslumu, išlaikant tiksliai kontroliuojamą atstumą tarp zondo ir paviršiaus. Dalyvavau kuriant šį metodą dirbdamas Bristolio universitete Didžiojoje Britanijoje, – pasakoja pirmasis straipsnio autorius dr. Artūras Ulčinas iš Kauno technologijos universiteto Mikrosistemų ir nanotechnologijų mokslo centro. – Eksperimento metu, keisdami terpės rūgštingumą ir druskos koncentraciją, galėjome valdyti katijonų (teigiamu elektriniu krūviu įkrautų jonų) skaičių ant žėručio paviršiaus. Pastebėjome, kad didėjant katijonų paviršiniam tankiui, suspausto iki mažiau kaip nanometro storio sluoksnio vandens savybės pradeda panašėti į gumos – šalia klampumo atsiranda ir tamprumas, sugebėjimas išsaugoti energiją. Į šį reiškinį svarbu atsižvelgti tiriant biologinių struktūrų savybes ar projektuojant nanotechnologinius įtaisus, skirtus tiksliam vaistų molekulių pernešimui. Savo ruožtu, šis metodas gali būti taikomas įvaraus tipo moksliniams klausimams spręsti – nuo sparčios biologinių struktūrų vizualizacijos iki naujų sintetinių molekulių mechaninių savybių tyrimo nanometrų lygmenyje. Dabar tokius tyrimus galime vykdyti ir Lietuvoje, nes pasinaudodami Europos Sąjungos 7-os Bendrosios programos REGPOT NANOMAT projekto lėšomis, tokį mikroskopą sukonstravome ir savo laboratorijoje Kaune“.
„ES 7-os BP REGPOT projektai yra skirti sustiprinti perspektyvią mokslinę instituciją iki europinio lygmens kompetencijos centro, skiriant finansavimą gabiems mokslininkams pritraukti, atnaujinti mokslinę aparatūrą ir pakelti žinių lygį, bendradarbiaujant su aukščiausio lygio tarptautiniais partneriais. 2009 metais buvome pirmieji Lietuvoje, laimėję tokio tipo projektą, – sako projekto koordinatorius, Kauno technologijos universiteto Mikrosistemų ir nanotechnologijų mokslo centro direktorius profesorius Valentinas Snitka. – Šiame projekte mūsų partneriais yra Bristolio universiteto Nanomokslo centras (Didžioji Britanija), Nacionalinis mikroelektronikos centras Barselonoje (Ispanija) ir Mikro- ir nanomokslo centras Aalto universitete Helsinkyje (Suomija). Projekto darbai susiję su naujų medžiagų cheminiams jutikliams kūrimu, nanometrų lygmens cheminės struktūros tyrimu ir vizualizavimu fizikiniais metodais, ypatingai jautrių nanomechaninių jutiklių kūrimu, testavimu ir taikymu. Šiuos ir kitus mūsų ir partnerių darbus aptarsime šių metų spalio 14 dieną vyksiančiame seminare Vilniuje“.