Το εργαστήριο του Nathan Gianneschi ξεκίνησε να συνθέσει μελανίνη που θα μιμείται αυτή που ήταν
Η μελανίνη έχει βρεθεί σε ζωντανούς οργανισμούςστο δέρμα μας και στο πίσω μέρος των ματιών μας, και ως χρωστικές ουσίες σε πολλά ζώα και φυτά. Παίζει επίσης ρόλο στην προστασία των ειδών από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Οι λωρίδες θαλάσσιου φιδιού με χελώνα σκουραίνουν, για παράδειγμα, παρουσία μολυσμένου νερού και οι πεταλούδες που ζουν σε βιομηχανικές περιοχές γίνονται μαύρες καθώς τα κύτταρα τους απορροφούν τοξίνες από την αιθάλη. Οι ερευνητές αναρωτήθηκαν αν αυτός ο τύπος βιοϋλικού θα μπορούσε να γίνει περισσότερο σαν σφουγγάρι για τη βελτιστοποίηση αυτών των ιδιοτήτων και εάν υπάρχουν ήδη σπογγώδεις μελανίνες στη φύση.
«Η λειτουργία της μελανίνης δεν είναι πάντα και όχι σε όλεςπεριπτώσεις είναι πλήρως γνωστές. Είναι σίγουρα ένας καθαριστής ριζών στο ανθρώπινο δέρμα και επίσης προστατεύει από την υπεριώδη ακτινοβολία. Τώρα, χάρη στη σύνθεση, ανακαλύψαμε αυτό το συναρπαστικό υλικό που μπορεί κάλλιστα να υπάρχει στη φύση. Οι μύκητες μπορούν να δημιουργήσουν αυτό το υλικό για να προσδώσουν στα κύτταρά τους μηχανική αντοχή, αλλά είναι πορώδες, επιτρέποντας στα θρεπτικά συστατικά να περάσουν».
Nathan Gianneschi, Αναπληρωτής Διευθυντής του Διεθνούς Ινστιτούτου Νανοτεχνολογίας.
Возможность создавать этот материал в лаборатории είναι ενθαρρυντικό για διάφορους λόγους. Στα τυπικά μη πορώδη υλικά, τα σωματίδια απορροφώνται μόνο επιφανειακά. Αλλά πορώδη υλικά όπως η αλλομελανίνη απορροφούν και παγιδεύουν ανεπιθύμητες τοξίνες επιτρέποντας ταυτόχρονα να περνούν θρεπτικά συστατικά όπως ο αέρας, το νερό και τα θρεπτικά συστατικά. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει στους κατασκευαστές να δημιουργήσουν αναπνεύσιμα προστατευτικά επιχρίσματα για στολές.
Κάτω από τις σωστές συνθήκες, η μελανίνη φαίνεταικενά ή μπορεί να περιέχουν αυτά που φαίνεται να είναι κενά στη μικροσκοπία ηλεκτρονίων. Όταν η ομάδα σκόνταψε ένα συνθετικό υλικό, άρχισαν να πειραματίζονται με το πορώδες και την επιλεκτικότητα των υλικών για προσρόφηση μορίων σε αυτά τα κενά.
Κατά τη διάρκεια μιας βασικής επίδειξης, η ομάδα κατάφερεδείχνουν ότι η νέα πορώδης μελανίνη θα λειτουργήσει ως προστατευτική επικάλυψη, αναστέλλοντας τη διείσδυση μιμητικών αερίων νεύρων Εμπνευσμένοι από αυτό το αποτέλεσμα, οι επιστήμονες απομόνωσαν στη συνέχεια μελανίνη φυσικής προέλευσης από μυκητιακά κύτταρα. Αυτό έγινε με χάραξη του βιοϋλικού από το εσωτερικό, αφήνοντας ένα κέλυφος που περιέχει μελανίνη. Στη συνέχεια ονόμασαν αυτές τις δομές "μανιτάρια φαντάσματα" λόγω του γεγονότος ότι το αόριστο κοίλο σχήμα μοιάζει με "Casper" από τα κινούμενα σχέδια με το ίδιο όνομα. Το υλικό που λαμβάνεται από μανιτάρια μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως προστατευτικό στρώμα σε υφάσματα. Αξίζει να σημειωθεί ότι το υλικό παραμένει αναπνεύσιμο, διαπερατό από νερό και παγιδεύει τοξίνες.
Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του υλικού είναιτην απλότητά του, επειδή είναι εύκολο να κατασκευαστεί και να κλιμακωθεί από απλούς μοριακούς προδρόμους. Στο μέλλον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή προστατευτικών μασκών και ασπίδων προσώπου και μπορεί να βρει εφαρμογή σε διαστημικά ταξίδια σε μεγάλες αποστάσεις. Τα υλικά επικάλυψης στο διάστημα θα επιτρέψουν στους αστροναύτες να συσσωρεύσουν τις τοξίνες που εκπνέουν προστατεύοντας τον εαυτό τους από την επιβλαβή ακτινοβολία, η οποία μειώνει τα απόβλητα και το βάρος.
Είναι επίσης ένα βήμα προς τις επιλεκτικές μεμβράνεςένας πολύπλοκος τομέας έρευνας που στοχεύει στην παραγωγή ενώσεων όπως το νερό και επιτρέπει στα ορυκτά να περάσουν, εμποδίζοντας βαρέα μέταλλα όπως ο υδράργυρος.
Συνέχισε να διαβάζεις:
- Εμφανίστηκε το πρώτο πανόραμα του Άρη. Αποτελείται από 142 φωτογραφίες!
- Κοιτάξτε τις νέες εικόνες του Άρη από τον κινεζικό ανιχνευτή "Tianwen-1"
- Οι ερευνητές έχουν μάθει πώς να εκτυπώνουν οστά στο ανθρώπινο σώμα