분자의 자기 조립은 본질적으로 널리 퍼져 있으며 조직화된 구조를 형성하는 방법으로 사용됩니다.
지난 수십 년 동안 과학자와 엔지니어들은예를 들어 물 속에서 스스로 조립되는 분자를 만들어 자연의 인도를 따릅니다. 목표는 주로 생의학 분야에서 나노구조를 만드는 것입니다.
매사추세츠 출신의 과학자 팀MIT(Institute of Technology)는 물 밖에서 구조를 유지하면서 전례 없는 강도로 나노리본으로 자발적으로 조립되는 새로운 종류의 작은 분자를 개발했습니다.
일반적으로 자체 조립 구조는 다음과 같이 모델링됩니다.세포막 샘플. 그들의 바깥 부분은 친수성이고 안쪽 부분은 소수성입니다. 이 구성은 근본적으로 다른 프로세스를 기반으로하며 자체 조립의 원동력을 제공합니다. 그러나 물 밖에서는 그러한 구조가 분해됩니다.
매사추세츠 공과대학에서 만들어진 새로운 분자 디자인Institute of Technology는 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 물과 상호 작용하는 것을 "좋아하는" 외부 친수성 부분, 결합을 위한 중간의 아라미드, 물에 대한 "혐오"가 있는 내부 소수성 부분입니다. 과학자들에 따르면 케블라 구조에서 영감을 얻었다고 합니다. 구조의 아라미드는 화학적 안정성과 강도를 제공합니다.
연구진은 수십 개의 분자를 테스트했습니다.나노미터 규모의 두께를 지닌 긴 리본을 만들 수 있는 디자인을 찾기 전에 이러한 기준을 충족해야 합니다. 그런 다음 저자는 분자 사이에 Kevlar 상호 작용을 통합하는 효과를 이해하기 위해 강도와 강성을 측정했습니다. 그들은 이 나노섬유가 강철보다 훨씬 더 강하다는 것을 발견했습니다.
이 발견으로 인해 저자는 그것이 가능한지 궁금해했습니다.안정적인 거시적 재료를 얻기 위해 나노리본을 함께 묶을 것인지 여부. 곧게 펴진 섬유는 건조되고 가공될 수 있는 긴 실로 당겨졌습니다. 자신보다 200배나 더 큰 무게를 지탱할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.
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Aramid는 합성의 긴 사슬입니다아미드 결합의 85 % 이상이 두 개의 방향족 고리에 직접 부착 된 폴리 아미드. 아라미드 섬유의 특성은 화학적 및 물리적 미세 구조에 의해 결정됩니다.
Kevlar는 다음에 의해 제조 된 파라-아라미드 섬유입니다.DuPont. Kevlar는 내구성이 뛰어납니다. 처음으로 Kevlar는 미국 화학자이자 DuPont의 직원 인 Stephanie Kwolek 그룹에 의해 1964 년에 인수되었으며, 생산 기술은 1965 년에 개발되었으며 산업 생산은 1970 년대 초에 시작되었습니다.