Umělá vlákna podobná DNA jsou 36krát silnější než lidské svaly

DNA je jedním z nejpůsobivějších příkladů tlakové síly v přírodě. Právě to vám umožňuje zkroutit nitě na délku

asi 2 metry a umístěte je do jednoholidská buňka. K tomu využívá DNA proces supercoilingu. Připomeňme, že supercoiling je jev kroucení topologicky uzavřených řetězců DNA, v důsledku čehož se osa dvoušroubovice DNA sama stáčí do šroubovice vyššího řádu. „Topologicky uzavřené“ označuje molekuly, jejichž konce se obtížně volně otáčí (kruhové molekuly DNA nebo lineární molekuly, jejichž konce jsou fixovány proteinovými strukturami Kromě DNA lze podobný efekt pozorovat u všeho, od zamotané zahradní hadice po sluchátka). dráty.

V nové studii vědci UOWreprodukoval tento jev při vytváření umělých svalů. Biologové je vyráběli z kompozitních polyesterových vláken potažených hydrogelem, který za mokra bobtná. Byly stočeny do šroubovice DNA a poté ponořeny do vody, aby nabobtnaly.

To obvykle vede k rozpletení vláken.Vědci však zjistili, že pokud sevřete jejich konce, podstoupí supercoiling. Výsledkem je, že vlákna vytvářejí relativně velké množství mechanické síly.

V experimentu nadšroubovicová vláknasnížena na 10% jejich původní délky, což generuje ekvivalent 1 Joule energie na gram. Mechanická práce, kterou může sval z takových vláken provádět, je 36krát vyšší než u srovnatelného lidského kosterního svalu.

Pokud se však vzorky pohybují docela dobřepomalu v důsledku mechanismu působení hydrogelu. Vědci však tvrdí, že proces lze urychlit změnou materiálů nebo výrobních metod umělých svalů, přičemž vlákna zůstávají nadšroubovicová.

Přečtěte si více

Elon Musk: první turisté na Mars zemřou

Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?

Mrtvá hvězda byla objevena rotující kolem své osy za sekundu