A molekulák önszerelése széles körben elterjedt a természetben, és a szervezett struktúrák kialakításának módjaként szolgálban
Az elmúlt néhány évtizedben a tudósok és mérnökök követték a természet példáját, és olyan molekulákat hoztak létre, amelyek maguktól összeállnak, például vízben.A cél nanostruktúrák létrehozása, elsősorban az orvosbiológiai területen.
A Massachusetts Institute of Technology (MIT) tudóscsoportja kifejlesztette a kis molekulák új osztályát, amelyek spontán módon példátlan erővel állnak össze nanoszalagokká, megőrizve szerkezetüket a vízen kívül.
Általában az önszerelő szerkezeteket modellezika sejtmembrán mintája. Külső részük hidrofil, míg a belső részük hidrofób. A konfiguráció gyökeresen eltérő folyamatokon alapul, és biztosítja az önszerelés hajtóerejét. A vízen kívül azonban egy ilyen szerkezet felbomlik.
A molekula új kialakítása, amelyet a Massachusetts Institute of Technology hozott létre, három fő összetevőből áll: a külső hidrofil részből, amely "szereti" kölcsönhatásba lépni a vízzel, a középső aramidokat a kötéshez, és a belső hidrofób részt, a vízzel szembeni "ellenszenvvel".A tudósok szerint a kevlár szerkezete ihlette.A szerkezetben lévő aramidok kémiai stabilitását és szilárdságát biztosítják.
A kutatók több tucat molekulát teszteltek, amelyek megfeleltek ezeknek a kritériumoknak, mielőtt megtalálták azt a tervet, amely hosszú szalagok létrehozásához vezetettA szerzők ezután megmérték erősségüket és merevségüket, hogy megértsék a molekulák közötti kevlár kölcsönhatás beépítésének hatását.Azt találták, hogy az ilyen nanoszálak váratlanul erősnek bizonyultak - erősebbek, mint akár az acél.
Ez a felfedezés arra késztette a szerzőket, hogy elgondolkodjanak azon, vajon lehetséges-e nanoszalagokat összekötni stabil makroszkopikus anyagok előállításához.Az igazított szálakat hosszú szálakká húzták, amelyeket szárítani és feldolgozni lehetett.Kiderült, hogy képesek voltak saját súlyuk 200-szorosát tartani.
Olvass tovább
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak
A radarok megtalálták az utolsó alaszkai Tlingit erődöt. Több mint 100 éve keresik
A COVID-19-ből felépültek egyharmada visszatér a kórházba. Minden nyolcadik - meghal
Az aramid egy szintetikus hosszú láncpoliamid, amelyben az amidkötések legalább 85% -a közvetlenül két aromás gyűrűhöz kapcsolódik. Az aramid szálak tulajdonságait mind a kémiai, mind a fizikai mikrostruktúra határozza meg.
A Kevlar para-aramid szál, amelyet aírta DuPont. A Kevlar nagyon tartós. Először kapta meg Kevlart Stephanie Kwolek amerikai vegyész, a DuPont munkatársa 1964-ben, a gyártási technológiát 1965-ben fejlesztették ki, az ipari gyártást pedig a 70-es évek elején kezdték meg.