Molekyylien itsekokoonpano on luonteeltaan laajalle levinnyt, ja se toimii keinona muodostaa järjestäytyneitä rakenteitaIN
Parin viime vuosikymmenen ajan tiedemiehet ja insinöörit ovat seuranneet luonnon esimerkkiä luomalla molekyylejä, jotka kokoontuvat itsestään, kuten vedessä.Tavoitteena on luoda nanorakenteita pääasiassa biolääketieteen alalla.
Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijaryhmä on kehittänyt uuden luokan pieniä molekyylejä, jotka spontaanisti kerääntyvät nanonauhoiksi ennennäkemättömällä lujuudella säilyttäen rakenteensa veden ulkopuolella.
Yleensä itsekokoonpanorakenteet mallinnetaannäyte solukalvosta. Niiden ulompi osa on hydrofiilinen, kun taas sisäosa on hydrofobinen. Kokoonpano perustuu radikaalisti erilaisiin prosesseihin ja tarjoaa liikkeellepanevan voiman itsensä kokoamiseen. Veden ulkopuolella tällainen rakenne hajoaa.
Massachusettsin teknillisessä instituutissa luotu molekyylin uusi muotoilu koostuu kolmesta pääkomponentista : ulommasta hydrofiilisestä osasta, joka "tykkää" vuorovaikutuksessa veden kanssa , keskellä olevat aramidit sitoutumista varten ja sisäinen hydrofobinen osa, jossa on "vastenmielisyys" vedelle .Tutkijoiden mukaan se on saanut inspiraationsa Kevlarin rakenteesta.Rakenteen aramidit tarjoavat sen kemiallisen stabiilisuuden ja lujuuden.
Tutkijat testasivat kymmeniä molekyylejä, jotka täyttivät nämä kriteerit, ennen kuin löysivät mallin, joka johti pitkien nauhojen luomiseenSitten kirjoittajat mittasivat niiden lujuuden ja jäykkyyden ymmärtääkseen molekyylien välisen Kevlar-vuorovaikutuksen sisällyttämisen vaikutuksen.He havaitsivat, että tällaiset nanokuidut osoittautuivat odottamattoman vahvoiksi - vahvemmiksi kuin jopa teräs.
Tämä löytö sai kirjoittajat miettimään, onko mahdollista sitoa nanonauhoja yhteen stabiilien makroskooppisten materiaalien tuottamiseksi.Kohdistetut kuidut kiristettiin pitkiksi langoiksi, jotka voitiin kuivata ja käsitellä.Kävi ilmi, että he pystyivät pitämään 200 kertaa oman painonsa.
Lue lisää
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Tutkat ovat löytäneet viimeisen Tlingitin linnoituksen Alaskasta. He ovat etsineet häntä yli 100 vuotta
Kolmasosa COVID-19: stä toipuneista palaa sairaalaan. Joka kahdeksas - kuolee
Aramidi on pitkä synteettinen ketjupolyamidi, jossa vähintään 85% amidisidoksista on kiinnittynyt suoraan kahteen aromaattiseen renkaaseen. Aramidikuitujen ominaisuudet määräytyvät sekä kemiallisen että fysikaalisen mikrorakenteen avulla.
Kevlar on para-aramidikuitu, jonka on valmistanutkirjoittanut DuPont. Kevlar on erittäin kestävä. Ensimmäistä kertaa amerikkalaisen kemian ja DuPontin työntekijän Stephanie Kwolekin ryhmä hankki Kevlarin vuonna 1964, tuotantotekniikkaa kehitettiin vuonna 1965 ja teollinen tuotanto alkoi 1970-luvun alussa.