DNA: n kaltaiset keinotekoiset kuidut ovat 36 kertaa vahvempia kuin ihmisen lihakset

DNA on yksi vaikuttavimmista esimerkeistä puristusvoimasta luonnossa. Juuri tämän avulla voit kiertää langat sopivaan pituuteen

noin 2 metriä ja aseta ne yhteenihmisen solu. Tätä varten DNA käyttää superkiertymisprosessia. Muistetaan, että superkiertyminen on ilmiö topologisesti suljettujen DNA-ketjujen kiertymisestä, jonka seurauksena itse DNA:n kaksoiskierteen akseli kiertyy korkeamman asteen kierteeksi. "Topologisesti suljettu" tarkoittaa molekyylejä, joiden päitä on vaikea kiertää vapaasti (pyöreät DNA-molekyylit tai lineaariset molekyylit, joiden päät ovat proteiinirakenteiden kiinnittämät) DNA:n lisäksi samanlainen vaikutus on havaittavissa kaikessa sotkeutuneesta puutarhaletkusta kuulokkeisiin. johdot.

Osana uutta tutkimusta UOW-tutkijattoisti tämän ilmiön luodessaan keinotekoisia lihaksia. Biologit tekivät ne komposiittipolyesterikuiduista, jotka on päällystetty hydrogeelillä, joka turpoaa märkänä. Ne kierrettiin DNA-kierteeksi ja upotettiin sitten veteen turpoamaan.

Tämä johtaa yleensä kuitujen purkamiseen.Tutkijat ovat kuitenkin havainneet, että jos kiinnität niiden päät, heille tehdään superkela. Tämän seurauksena kierteet tuottavat suhteellisen suuren määrän mekaanista voimaa.

Kokeessa superkelatut kuidutkutistui 10%: iin alkuperäisestä pituudestaan ​​tuottaen ekvivalentin 1 joulea energiaa grammaa kohden. Mekaaninen työ, jonka tällaisista filamenteista peräisin oleva lihas voi suorittaa, on 36 kertaa suurempi kuin ihmisen vastaavan luurankolihaksen.

Kuitenkin niin kauan kuin näytteet liikkuvat melkohitaasti hydrogeelin vaikutusmekanismin vuoksi. Tutkijat väittävät kuitenkin, että prosessia voidaan nopeuttaa muuttamalla keinotekoisten lihasten materiaaleja tai tuotantomenetelmiä, jolloin kuidut jäävät kelaan.

Lue lisää

Elon Musk: ensimmäiset turistit Marsiin kuolevat

Ensimmäinen tarkka maailmankartta luotiin. Mitä vikaa kaikilla muilla on?

Kuollut tähti on havaittu pyörivän akselillaan sekunnissa