DNA-lignende kunstige fibre er 36 gange stærkere end menneskelige muskler

DNA er et af de mest imponerende eksempler på kompressionskraften i naturen.Det giver dig mulighed for at vride trådene

Ca. 2 meter og placere dem i et menneskeligt bur.For at gøre dette bruger DNA processen med supercoiling.Husk at supercoiling er fænomenet vridning topologisk lukkede DNA-strenge, hvilket resulterer i, at DNA-dobbelthelixens akse selv vrider sig ind i en helix af højere orden."Topologisk lukket" refererer til molekyler, hvis ender er vanskelige at rotere frit (cirkulære DNA-molekyler eller lineære molekyler, hvis ender er fastgjort af proteinstrukturer). Ud over DNA, en lignende virkningkan ses i alt - den sammenfiltrede haveslange til hovedtelefonledningerne.

I en ny undersøgelse, UOW forskeregengivet dette fænomen ved oprettelse af kunstige muskler. Biologer lavede dem af sammensatte polyesterfibre belagt med en hydrogel, der svulmer op, når den er våd. De blev snoet ind i en DNA-spiral og derefter nedsænket i vand for at svulme op.

Dette fører normalt til, at fibrene rammes op.Men forskere har fundet ud af, at hvis du klemmer deres ender, gennemgår de supercoiling. Som et resultat genererer gevindene en relativt stor mængde mekanisk kraft.

I eksperimentet, supercoiled fibrereduceret til 10% af deres oprindelige længde, hvilket genererer det svarende til 1 Joule energi pr. gram. Det mekaniske arbejde, som en muskel fra sådanne filamenter kan udføre, er 36 gange højere end en sammenlignelig menneskelig skeletmuskel.

Men så længe prøverne bevæger sig ganskelangsomt på grund af hydrogelens virkningsmekanisme. Forskere hævder imidlertid, at processen kan accelereres ved at ændre materialer eller produktionsmetoder for kunstige muskler, hvilket efterlader fibrene supercoiled.

Læs mere

Elon Musk: de første turister til Mars dør

Det første nøjagtige kort over verden blev oprettet. Hvad er der galt med alle andre?

En død stjerne er blevet opdaget, der roterer på sin akse på et sekund