Российские физики открыли магнитные свойства природного пигмента меланина

ТАСС, 20 июня. Физики из России и Великобритании открыли свидетельства того, что молекулы меланина, пигмента глаз и волос, при определенных обстоятельствах могут объединяться в структуры, проявляющие сложные магнитные свойства. Это позволит использовать их для создания магнитоупорядоченных материалов, подобных природным соединениям, сообщила во вторник пресс-служба МФТИ.

"Физики из МФТИ с коллегами из ОИЯИ в Дубне и британского Университета Суонси впервые пронаблюдали эффект совместного связывания в биологическом материале - пигменте эумеланине. Если существование этого эффекта подтвердится, можно будет говорить о том, что живые системы способны синтезировать макроскопические органические магнитоупорядоченные материалы. Вплоть до настоящего времени такие свойства наблюдались только в новейших искусственных материалах", - говорится в сообщении.

Кожа человека, а также его волосы, радужка глаза, ногти и некоторые регионы мозга содержат большое количество меланина. Это природный пигмент, который придает окраску тем клеткам, которые его содержат, а также защищает организм от действия радиации и ультрафиолета. Различные формы меланина обладают множеством интересных физических свойств, которые сейчас активно изучают материаловеды, чтобы в будущем повторить их в новых синтетических структурах. 

В частности, группа российских и британских физиков под руководством Константина Мотовилова, ведущего научного сотрудника лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ, уже много лет изучает физические свойства эумеланина. Это наиболее распространенная форма этого пигмента, придающая тканям тела черную или коричневую окраску.

Недавно исследователям удалось обнаружить, что молекулы эумеланина при взаимодействиях с водой способны объединяться в стопкообразные кристаллические структуры, слои в которых сильно сближаются. Эти изменения ученые называют совместным связыванием.

Схожий набор связей и трехмерное устройство, как отмечают физики, характерно для некоторых новейших синтетических органических материалов, обладающих особой упорядоченной магнитной структурой. Подобные вещества сейчас рассматриваются в качестве основы для металлоорганических магнитов, способных работать при очень низких температурах и в прочих условиях, в которых другие материалы не проявляют магнитные свойства.

Помимо этого, открытие потенциально указывает на то, что живые организмы теоретически способны на основе этих пигментных молекул вырабатывать и использовать в процессах жизнедеятельности материалы с экзотическими магнитными свойствами. Авторы исследования планируют проверить, так ли это, в ходе последующих замеров магнитных свойств эумеланина природного происхождения при его взаимодействии с молекулами воды.

Российские участники исследования

МФТИ - Московский физико-технический институт. является одним из ведущих технических вузов России. ОИЯИ - Объединенный институт ядерных исследований, международная межправительственная организация, созданная на основе Соглашения, подписанного одиннадцатью странами-учредителями 26 марта 1956 г. и зарегистрированная ООН 1 февраля 1957 г. ОИЯИ - всемирно известный научный центр, расположен в городе Дубна Московской области.