Molekulių savarankiškas surinkimas yra plačiai paplitęs gamtoje, tarnaujantis kaip būdas formuoti organizuotas struktūrasį
Pastaruosius porą dešimtmečių mokslininkai ir inžinieriai sekė gamtos pavyzdžiu kurdami molekules, kurios susirenka pačios, pavyzdžiui, vandenyje.Tikslas yra sukurti nanostruktūras, visų pirma biomedicinos srityje.
Masačusetso technologijos instituto (MIT) mokslininkų komanda sukūrė naują mažų molekulių klasę, kuri spontaniškai susirenka į nanoribonus su precedento neturinčiu stiprumu, išsaugodama jų struktūrą už vandens ribų.
Paprastai savaiminio surinkimo struktūros yra modeliuojamosląstelės membranos mėginys. Jų išorinė dalis yra hidrofilinė, o vidinė - hidrofobinė. Konfigūracija pagrįsta radikaliai skirtingais procesais ir suteikia varomąją jėgą savarankiškam surinkimui. Tačiau už vandens ribų tokia struktūra suyra.
Naujas molekulės dizainas, sukurtas Masačusetso technologijos institute, susideda iš trijų pagrindinių komponentų: išorinės hidrofilinės dalies, kuri "mėgsta" sąveikauti su vandeniu, viduryje esančių aramidų, skirtų surišimui, ir vidinės hidrofobinės dalies, su "priešiškumu" vandeniui.Pasak mokslininkų, jį įkvėpė Kevlaro struktūra.Struktūroje esantys aramidai užtikrina jo cheminį stabilumą ir stiprumą.
Tyrėjai išbandė dešimtis molekulių, kurios atitiko šiuos kriterijus, prieš surasdami dizainą, dėl kurio buvo sukurtos ilgos juostelėsTada autoriai išmatavo jų stiprumą ir standumą, kad suprastų Kevlaro sąveikos tarp molekulių įtraukimo poveikį.Jie nustatė, kad tokie nanopluoštai pasirodė netikėtai stiprūs – stipresni net už plieną.
Šis atradimas paskatino autorius susimąstyti, ar įmanoma surišti nanoribonus, kad būtų pagamintos stabilios makroskopinės medžiagos.Suderinti pluoštai buvo sugriežtinti į ilgus siūlus, kuriuos galima išdžiovinti ir apdoroti.Paaiškėjo, kad jie sugebėjo išlaikyti 200 kartų savo svorį.
Skaityti daugiau
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Radarai rado paskutinį Tlingito fortą Aliaskoje. Jie jo ieškojo daugiau nei 100 metų
Trečdalis atsigavusių po COVID-19 grįžta į ligoninę. Kas aštuntas - miršta
Aramidas yra ilga sintetinės grandinėspoliamidas, kuriame mažiausiai 85% amidinių jungčių yra tiesiogiai sujungtos su dviem aromatiniais žiedais. Aramidinių pluoštų savybes lemia tiek cheminė, tiek fizinė mikrostruktūra.
Kevlar yra para-aramidinis pluoštas, kurį gaminapateikė DuPont. Kevlaras yra labai patvarus. Pirmą kartą Kevlarą įsigijo amerikiečių chemiko, „DuPont“ darbuotojos Stephanie Kwolek grupė, 1964 m., Gamybos technologija buvo sukurta 1965 m., O pramoninė gamyba prasidėjo aštuntojo dešimtmečio pradžioje.