Le fibre artificiali simili al DNA sono 36 volte più forti dei muscoli umani

Il DNA è uno degli esempi più impressionanti del potere della compressione in natura.Permette di attorcigliare i fili

circa 2 metri e metterli in una gabbia umana.Per fare questo, il DNA utilizza il processo di superavvolgimento.Ricordiamo che il superavvolgimento è il fenomeno di torsione topologicamente chiusi filamenti di DNA, a seguito del quale l'asse della doppia elica del DNA stesso si torce in un'elica di ordine superiore."Topologicamente chiuso" si riferisce a molecole le cui estremità sono difficili da ruotare liberamente (molecole di DNA circolari o molecole lineari le cui estremità sono fissate da strutture proteiche). Oltre al DNA, un effetto similepuò essere visto in tutto: dal tubo da giardino aggrovigliato ai fili delle cuffie.

Come parte di un nuovo studio, gli scienziati dell'UOWriprodotto questo fenomeno durante la creazione di muscoli artificiali. I biologi li hanno realizzati con fibre di poliestere composito rivestite con un idrogel che si gonfia quando è bagnato. Sono stati attorcigliati in un'elica di DNA e poi immersi in acqua per gonfiarsi.

Questo di solito porta al disfacimento delle fibre.Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto che se si bloccano le estremità, subiscono il superavvolgimento. Di conseguenza, i fili generano una quantità relativamente grande di forza meccanica.

Nell'esperimento, fibre superavvolteridotti al 10% della loro lunghezza originale, generando l'equivalente di 1 Joule di energia per grammo. Il lavoro meccanico che un muscolo di tali filamenti può eseguire è 36 volte superiore a quello di un muscolo scheletrico umano paragonabile.

Tuttavia, fintanto che i campioni si muovono abbastanzalentamente a causa del meccanismo d'azione dell'idrogel. Tuttavia, gli scienziati affermano che il processo può essere accelerato cambiando i materiali o i metodi di produzione dei muscoli artificiali, lasciando le fibre superavvolte.

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