Этиленгликоль задействовали в новых прорывных проектах

Уникальные свойства этиленгликоля делают его чрезвычайно востребованным компонентом для проведения научных экспериментов различной направленности. Мы сделали подборку самых свежих и, кажется, наиболее проработанных открытий, сделанных с применением этиленгликоля.

Этиленгликоль (ЭГ) очень часто фигурирует в научных открытиях из‑за уникальных физико‑химических свойств. Он обладает низкой температурой замерзания и высокой температурой кипения, что делает его ценным веществом для исследований низкотемпературных систем и криоконсервации. ЭГ хорошо смешивается с водой и формирует водородные связи – это важно для изучения межмолекулярных взаимодействий. Его применяют в органическом синтезе, пьезокатализе и других процессах. Все это поддерживает стабильно высокий интерес к применению химвещества для исследований самой разной направленности и повышает ценность ЭГ.

На страже физического и психологического баланса

В этом году СМИ облетела новость о том, что российские исследователи разработали компактное сенсорное устройство, которое в режиме реального времени оценивает уровень стресса по состоянию кожи. Прибор анализирует потоотделение и изменения электропроводности кожи – эти показатели напрямую связаны с активностью нервной системы и реакцией организма на стресс.

Ключевая особенность разработки – специальный чувствительный слой прибора, который состоит из специального полимера, графена и ЭГ.​ Почему именно ЭГ? Дело в том, что вещество обладает высокой гигроскопичностью: оно эффективно впитывает влагу (в т. ч. микроскопические капли пота) и при этом сохраняет стабильную электропроводность. Благодаря этому сенсор точно фиксирует даже минимальные изменения влажности на поверхности кожи и преобразует их в цифровые данные.

Устройство отличается удобством и безопасностью – для измерений не нужны инвазивные процедуры вроде забора крови. При этом прибор достаточно чувствителен и компактен, чтобы использовать его в повседневной жизни.

Эксперты считают, что эта разработка найдет применение в медицине, спорте и системах мониторинга здоровья: например, поможет вовремя выявлять переутомление у работников опасных профессий или отслеживать реакцию спортсменов на нагрузки.

Новый метод замера стресса с сенсорным слоем удобнее и точнее большинства известных способов: он позволяет считывать уровень стресса в реальном времени.

Оживление замороженного мозга

Немецкие исследователи совершили значительный шаг в криоконсервации: им удалось успешно восстановить активность мозга мыши после глубокой заморозки. Ключевую роль в эксперименте сыграл раствор ЭГ, формамида, диметилсульфоксида и поливинилпирролидона, который использовали как криопротектор.

При замораживании биологические ткани рискуют получить критические повреждения из‑за образования ледяных кристаллов и обезвоживания. Раствор помогает минимизировать эти риски за счет следующих свойств:

• снижает температуру замерзания тканевой жидкости – это замедляет формирование крупных кристаллов льда;

• проникает в клетки и связывает молекулы воды, предотвращая их выход наружу и резкое обезвоживание;

• образует водородные связи с биомолекулами, стабилизируя структуру белков и мембран.

В ходе эксперимента мозг сначала насыщали криопротекотором, затем медленно охлаждали до сверхнизких температур. После разморозки и удаления криопротектора ученые зафиксировали сохранение нейронных связей и электрическую активность отдельных участков – признаки того, что ткань осталась функциональной.

Хотя до воскрешения целых организмов еще далеко, достижение открывает перспективы для долгосрочного хранения донорских органов, развития технологий крионики и изучения нейродегенеративных заболеваний на стабильных образцах тканей.

Исследование демонстрирует потенциал ЭГ как безопасного и эффективного компонента криопротектора – и приближает человечество к решению задач по сохранению сложных биологических систем.

Метод криоконсервации, при котором воду в клетках заменяют веществами, переходящими при охлаждении в стеклообразное состояние, занимают витрификацией. Именно витрификация позволяет предотвратить образование кристаллов льда и разрывы клеточных мембран.

В наножидкости для лучшего антифриза

ЭГ – основа автомобильных антифризов. Индийские ученые решили добавить в ЭГ частицы меди, чтобы получить новый антифриз с улучшенными характеристиками. В 2025 году они завершили комплексное исследование системы охлаждения радиатора с применением наножидкости, содержащей ЭГ и наночастицы меди.

Ключевые выводы исследования:

• наночастицы меди в гликолевой среде заметно улучшают теплопередачу: повышают теплопроводность и эффективность отвода тепла;

• при концентрации наночастиц 5% эффективность охлаждения возрастает на 13,17% по сравнению с чистым ЭГ;

• перепад давления в контуре охлаждения увеличивается на 8,85% из‑за роста вязкости при повышении концентрации наночастиц.

Таким образом, наножидкость на основе ЭГ – перспективное решение для автомобильных систем охлаждения. Однако выбор оптимальной концентрации наночастиц требует баланса: чтобы усиление охлаждения не привело бы к растущему перепаду давления.

Полученные результаты открывают путь к разработке более эффективных и стабильных систем охлаждения двигателей. Дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение других типов наножидкостей с ЭГ.

Наножидкости с ЭГ — растворы с диспергированными наночастицами различных металлов. Применяются в теплообменниках, солнечных коллекторах, геотермальных установках, системах охлаждения и как улучшенные антифризы – они повышают теплопроводность и эффективность теплопередачи.

ЭГ из космоса

Эта новость не про открытие, которое сделано с помощью ЭГ, а про открытие самого ЭГ.

С помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (комплекс радиотелескопов) ученые впервые обнаружили ЭГ в протопланетном диске – ранее его находили в космосе, но не в области формирования планет. Молекула зафиксирована вокруг протозвезды V883 Orionis (1350 световых лет от Земли) наряду с другими сложными органическими соединениями, включая гликолонитрил.

Открытие особенно значимо для теории космического происхождения жизни: ЭГ считается одним из строительных блоков прекурсоров аминокислот. По данным исследователей из Института астрономии Макса Планка, Гарвардского и Смитсоновского центров астрофизики и ряда других ведущих учреждений, вещество может синтезироваться при ультрафиолетовом облучении этаноламина – молекулы, также недавно обнаруженной в космосе. Это доказывает, что образование этиленгликоля не ограничено конкретными условиями: процесс возможен и на поздних стадиях молекулярной эволюции, где доминирует УФ‑излучение.

Результаты опровергают гипотезу «перезагрузки», согласно которой сложные органические молекулы должны заново формироваться в протопланетных дисках после бурных процессов перехода протозвезды в молодую звезду. Напротив, данные показывают: диски наследуют органические соединения с ранних этапов развития звездной системы, а их сложность и обилие растут по мере эволюции. Таким образом, ключевые химические компоненты, потенциально ведущие к возникновению жизни, присутствуют в звездных системах уже на самых ранних стадиях – задолго до формирования планет.