9920406 Пикотехнология в стиле Лапласа (н/п)

Начнем с нанотехнологии. Если уложить в ряд десять атомов, то длина этой цепочки составит один нанометр. Поэтому технология атомного уровня называется нанотехнологией. Что же такое пикотехнология?

Атомы состоят из электронных оболочек (рис. 1).

Рис. 1

Электронные оболочки состоят из электронов. То, что электроны являются объектами или элементами микромира, знают многие, но о том, что в масштабах наномира электроны являются гигантскими многокомпонентными процессами, знают далеко не все. Более того, о самом наномире мало кто слышал. Его элементы на 25 порядков меньше атома. Это новая область классической физики.

Базовым уравнением является геометрия Евклида. Второй уровень – физика Ньютона. Третий уровень – электродинамика Максвелла. Промежуточным или мезоуровнем является система идей, предложенная авторами настоящей статьи. Эти идеи объединены общим названием "Наномир", хотя их компетенция простирается от масштабов пикомира (10^-53 м) до масштабов Терамира (10²⁶ м), то есть охватывает диапазон масштабов 10^-53 – 10²⁶ м. Некоторые свойства материи прогнозируются и за пределами этих масштабов. Но вернемся к пикотехнологии. Пикотехнология – это технология электронного уровня. Что такое электрон? В масштабах макромира это точка, обладающая массой в 10^-30 кг и электрическим зарядом -1.6·10^-19 Кл. В масштабах микромира это объект, обладающий магнитным моментом, равным магнетону Бора, спином, равным половине постоянной Планка, ненулевыми размерами и другими параметрами. В масштабах наномира электрон является гигантским (на 25 порядков крупнее элементов наномира) многокомпонентным процессом. Как он выглядит? Сначала представим себе структуру наномира. Это, в первом приближении, многослойная решетка из колец (рис. 2).

Рис. 2

Если дрожь кристаллической решетки – это звук, то дрожь нашей решетки – это электромагнитные колебания. Звуки разных частот обладают разными свойствами. Например, высокочастотные звуки быстро затухают и распространяются преимущественно прямолинейно.

Электромагнитные волны также меняют свойства в зависимости от длины волны. При переходе от теплового диапазона к диапазону видимого света электромагнитные волны начинают распространяться лучами. Таким образом, фотоны – это волновые лучи. Уменьшение длины волны фотона до пикометра приводит к появлению нового свойства: возможность замыкания волнового луча в кольцо. Волновой луч, замкнутый в кольцо – это и есть образец электрона. Почему он замыкается, почему не теряет энергию, почему этот процесс обладает упругостью и другими свойствами – это материал большой книги. Здесь нам придется сконцентрировать внимание на пикотехнологии. Вы обратили внимание, что длина волны в закольцованном луче равна 1 пикометр? Это толщина электрона – кольца. Она определяет название пикотехнологии. Диаметр кольца связан с длиной волны (ее называют комптоновской) через постоянную тонкой структуры и равен приблизительно одному ангстрему. Точное значение диаметра электрона-процесса меняется в зависимости от условий и в атоме водорода составляет 1.06 ангстрема.

Какова же технология образования электронных оболочек из электронов-колец? Электроны притягиваются к атомному ядру электрическими силами. При сближении одного ядра с одним электроном обнаруживается, что ядро на 4 – 5 порядков меньше электрона-кольца и может расположиться точно в его центре. Следующий электрон оттесняет первый. Их центры располагаются на одинаковом расстоянии от ядра. Электроны ориентированы разноименными полюсами друг к другу и к ядру, что лежит в основе принципа Паули. Следующие 8 электронов в прямом смысле достраивают восьмигранную оболочку из колец (рис. 3).

Рис. 3

Давление электронов в электронных оболочках определяет нюансы физических и химических свойств соответствующих атомов. Количество электронов на каждой оболочке определяется отношением площади сферы соответствующей оболочке радиуса к площади одного электрона, а также магнитными силами, которые соответственно формируют кольцегранные электронные оболочки. Радиусы электронов уменьшаются при сближении с атомом ядра, что связано с ростом величины преломления закольцованного луча.

Взаимодействие различных атомов может сопровождаться образованием общей молекулярной кольцегранной оболочки (рис. 4).

Рис. 4

В этом случае атомы связываются ковалентной связью. В сопряженных молекулах многогранные атомные оболочки перестраиваются в многослойные за счет взаимодействия атомов.

O – вид сверху,

   IIIIII    – вид сбоку (нижняя половина не показана).

Таблица форм аминокислотных остатков (правая верхняя четверть общей таблицы)

помогла разгадать композиционную таблицу генетического кода.

В графе "композиционный угол" проставлено одно из значений альфа, бета или гамма, которые означают, что последующий аминокислотный остаток ориентирован к предыдущему либо под углом, характерным для альфа-спирали, либо бета-слоя, либо окситоцинового кольца. Белок окситоцин, содержащий цикл из 6 пептидных групп, замкнутых через дисульфидный мостик, помог разгадать первые 5 композиционных углов таблицы. Для замыкания этого цикла возможен лишь один вариант соединения пептидных групп, что однозначно определяет их углы. Расшифрованная в лаборатории "Наномир" композиционная таблица генетического кода позволяет непосредственно по коду, записанному в ДНК строить механизм соответствующей этому коду белковой молекулы.

Точность полученных масштабных моделей в тысячу раз превосходит точность рентгеноструктурного анализа и достигает долей пикометра. С такой точностью биотехнологи, вооруженные методами пикотехнологии смогут создавать электронные поверхности белковых молекул. Создание пикотехнологии – это шаг к заветной мечте, сказочной скатерти-самобранке, которая сможет создавать точные копии натуральных продуктов по генетическим программам.

ПИКОТЕХНОЛОГИЯ

В лаборатории "Наномир" разработана технология построения масштабных механизмов белковых молекул по генетическому коду. Точность моделей соответствует долям пикометра. Мы обнаружили, что последний нуклеотид кодона управляет ориентацией аминокислот в растущей полипептидной цепи. Особенностью пикотехнологии является применение законов классической науки в микро- и наномире. В основу построения масштабных механизмов микромира, в частности белков, положена кольцевая модель электрона. Упрощенно электрон представлен в нашей модели замкнутым в кольцо лучем, состоящим из электромагнитных волн комптоновской длины. Эта модель находится в компетенции классической физики и ее полное описание выходит за рамки настоящей статьи. Методы классической физики позволяют конструировать из кольцевых моделей электронов поверхности электронных оболочек атомов, молекул и других структур. Построенные с учетом химических формул, модели молекул и кристаллов не только совпали с формами из учебников химии и кристаллографии, но и помогли просто и наглядно объяснить процессы формообразования в микромире. На фото представлены кольцегранные модели простых молекул и молекул сложного строения, демонстрирующие простоту и наглядность метода.

Таблица форм аминокислотных остатков и таблица композиционного генетического кода позволяют по коду ДНК однозначно строить масштабный механизм белковой молекулы.

http://ftp.decsy.ru/nanoworld/index.htm