L'auto-assemblage de molécules est répandu dans la nature, servant à former des structures organisées dans
Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques et les ingénieurssuivez l'exemple de la nature en créant des molécules qui s'assemblent d'elles-mêmes, par exemple dans l'eau. L’objectif est de créer des nanostructures, principalement dans le domaine biomédical.
Une équipe de scientifiques du MassachusettsL'Institut de technologie (MIT) a développé une nouvelle classe de petites molécules qui s'assemblent spontanément en nanorubans avec une résistance sans précédent tout en conservant leur structure en dehors de l'eau.
Habituellement, les structures d'auto-assemblage sont modélisées parun échantillon de la membrane cellulaire. Leur partie externe est hydrophile, tandis que la partie interne est hydrophobe. La configuration est basée sur des processus radicalement différents et fournit la force motrice pour l'auto-assemblage. Cependant, en dehors de l'eau, une telle structure se désintègre.
Nouvelle conception d'une molécule créée au Massachusetts Institute of TechnologyInstitute of Technology, se compose de trois composants principaux : une partie hydrophile externe qui « aime » interagir avec l’eau, des aramides au milieu pour la liaison et une partie hydrophobe interne avec son « aversion » pour l’eau. Selon les scientifiques, il s’inspire de la structure du Kevlar. Les aramides dans la structure assurent sa stabilité chimique et sa résistance.
Les chercheurs ont testé des dizaines de moléculesrépondant à ces critères avant de trouver une conception qui a conduit à la création de longs rubans avec des épaisseurs à l'échelle nanométrique. Les auteurs ont ensuite mesuré leur résistance et leur rigidité pour comprendre l’effet de l’incorporation des interactions Kevlar entre les molécules. Ils ont découvert que ces nanofibres étaient étonnamment résistantes, encore plus résistantes que l'acier.
Cette découverte a amené les auteurs à se demander s'il était possibles'il faut lier les nanorubans ensemble pour obtenir des matériaux macroscopiques stables. Les fibres redressées étaient tirées en longs fils qui pouvaient être séchés et traités. Il s’est avéré qu’ils sont capables de supporter un poids 200 fois supérieur au leur.
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L'aramide est une longue chaîne depolyamide, dans lequel au moins 85% des liaisons amide sont directement liées à deux cycles aromatiques. Les propriétés des fibres d'aramide sont déterminées à la fois par la microstructure chimique et physique.
Le Kevlar est une fibre para-aramide fabriquée parpar DuPont. Le Kevlar est très durable. Pour la première fois, le Kevlar a été obtenu par le groupe de Stephanie Kwolek, chimiste américaine et employée de DuPont, en 1964, la technologie de production a été développée en 1965 et la production industrielle a commencé au début des années 1970.