В настоящее время назрела необходимость пересмотра принципов конструирования и функционирования устройств микро- и нанофлюидики. В данной работе предлагается качественно новый подход к этим принципам, который заключается в использовании самособирающихся пептидных нанотрубок. Однако для практического использования таких супрамолекулярных наноканалов необходимо глубокое понимание процессов переноса атомов и молекул по ним. В связи с этим, цель работы заключается в изучении особенностей транспорта органических и неорганических молекул по супрамолекулярным наноканалам, образовавшимся в результате самосборки ароматических дипептидов, и способов управления им. В качестве модельного материала в работе будут использованы обыкновенная и циклизованная формы дифенилаланина. Впервые будет проведено комплексное экспериментальное исследование транспорта органических и неорганических молекул по наноканалам в самособирающихся пептидных нанотрубках и влияния степени заполнения нанотрубок на их электромеханические, упругие и оптические свойства. Влияние заполнения наноканалов на свойства нанотрубок, особенности перемещения молекул по ним, а также возможности применения пептидных нанотрубок в устройствах нанофлюидики ранее не изучались, что обусловливает новизну данного проекта. В работе впервые будут разработаны методики управления степенью заполнения нанотрубок, что позволит выявить основные закономерности изменений физических свойств нанотрубок при варьировании степени заполнения наноканалов. Будут разработаны оригинальные методики управления потоками молекул в наноканалах при помощи электрических полей и градиентов температур. Будут изучены различные режимы транспорта молекул по нанотрубкам, и определены основные кинетические характеристики и пороговые значения внешних факторов, индуцирующих перенос вещества. Будет разработан физический механизм транспорта молекул в пептидных нанотрубках под действием электрических полей и градиента температуры. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, расширят современные представления о свойствах супрамолекулярных пептидных наноструктур, поведении атомов и молекул в наноканалах, а также позволят усовершенствовать методы конструирования и технологии производства устройств нанофлюидики.
