DNAのような人工繊維は人間の筋肉より36倍強力です

DNA は、自然界における圧縮力の最も印象的な例の 1 つです。これにより、糸を一定の長さにねじることができます

約2メートル離して1つにまとめます人間の細胞。これを行うために、DNA はスーパーコイルのプロセスを使用します。スーパーコイルとは、トポロジカルに閉じた DNA 鎖がねじれる現象であり、その結果、DNA 二重らせんの軸自体がより高次のらせんにねじれることを思い出してください。 「トポロジカルに閉じている」とは、末端が自由に回転しにくい分子(環状のDNA分子やタンパク質の構造によって末端が固定されている直鎖状の分子)のことで、DNA以外にも、絡まった庭のホースからヘッドフォンに至るまで同様の効果が見られます。ワイヤー。

新しい研究の一環として、UOWの科学者人工筋肉を作成するときにこの現象を再現しました。生物学者は、濡れると膨潤するヒドロゲルでコーティングされたポリエステル複合繊維からそれらを作りました。それらはねじれてDNAらせんになり、次に水に沈めて膨潤しました。

これは通常、繊維のほつれにつながります。しかし、科学者たちは、あなたが彼らの端をクランプすると、彼らはスーパーコイルを経験することを発見しました。その結果、ねじ山は比較的大きな機械力を発生させます。

実験では、超らせん繊維元の長さの10%に短縮され、1グラムあたり1ジュールのエネルギーに相当します。そのようなフィラメントからの筋肉が実行できる機械的仕事は、同等の人間の骨格筋肉のそれより36倍高いです。

ただし、サンプルがかなり動いている限りヒドロゲルの作用機序のためにゆっくりと。しかし、科学者たちは、人工筋肉の材料や製造方法を変更し、繊維を超らせんのままにすることで、プロセスを加速できると主張しています。

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