Dabā ir plaši izplatīta molekulu pašsavienošanās, kas kalpo kā veids, kā veidot organizētas struktūras
Pēdējo pāris gadu desmitu laikā zinātnieki un inženierisekojiet dabas vadībai, radot molekulas, kas saliekas pašas, piemēram, ūdenī. Mērķis ir izveidot nanostruktūras, galvenokārt biomedicīnas jomā.
Zinātnieku komanda no MasačūsetsasTehnoloģiju institūts (MIT) ir izstrādājis jaunu mazu molekulu klasi, kas spontāni saliekas nanolentēs ar nepieredzētu spēku, vienlaikus saglabājot savu struktūru ārpus ūdens.
Parasti pašsamontēšanās struktūras modelēšūnas membrānas paraugs. Viņu ārējā daļa ir hidrofila, savukārt iekšējā daļa ir hidrofobiska. Konfigurācija ir balstīta uz radikāli atšķirīgiem procesiem un nodrošina pašsapulcēšanos. Tomēr ārpus ūdens šāda struktūra sadalās.
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā izveidots jauns molekulas dizainsTehnoloģiju institūts sastāv no trim galvenajām sastāvdaļām: ārējās hidrofilās daļas, kas "mīl" mijiedarboties ar ūdeni, aramīdiem vidū, lai tie saistās, un iekšējās hidrofobās daļas ar tās "navību" pret ūdeni. Pēc zinātnieku domām, tas ir iedvesmots no Kevlar struktūras. Aramīdi struktūrā nodrošina tās ķīmisko stabilitāti un izturību.
Pētnieki pārbaudīja desmitiem molekuluatbilst šiem kritērijiem, pirms tika atrasts dizains, kura rezultātā tika izveidotas garas lentes ar biezumu nanometru skalā. Pēc tam autori izmērīja savu spēku un stingrību, lai saprastu Kevlar mijiedarbības starp molekulām ietekmi. Viņi atklāja, ka šīs nanošķiedras bija negaidīti spēcīgas - pat stiprākas par tēraudu.
Šis atklājums lika autoriem aizdomāties, vai tas ir iespējamsvai nanolentes jāsaista kopā, lai iegūtu stabilus makroskopiskus materiālus. Iztaisnotās šķiedras tika ievilktas garos pavedienos, kurus varēja žāvēt un apstrādāt. Izrādījās, ka viņi spēj izturēt svaru, kas ir 200 reižu lielāks par viņu pašu.
Lasīt vairāk
Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs
Radari ir atraduši pēdējo Tlingitas fortu Aļaskā. Viņi viņu meklēja vairāk nekā 100 gadus
Trešdaļa no tiem, kuri ir atveseļojušies pēc COVID-19, atgriežas slimnīcā. Katru astoto - nomirst
Aramīds ir gara sintētiskās ķēdes ķēdepoliamīds, kurā vismaz 85% amīdu saišu ir piesaistīti tieši diviem aromātiskiem gredzeniem. Aramīda šķiedru īpašības nosaka gan ķīmiskā, gan fizikālā mikrostruktūra.
Kevlar ir para-aramīda šķiedra, ko ražoautors DuPont. Kevlar ir ļoti izturīgs. Pirmo reizi Kevlar ieguva amerikāņu ķīmiķa un DuPont darbinieka Stefānijas Kvolekulas grupa 1964. gadā, ražošanas tehnoloģija tika izstrādāta 1965. gadā, un rūpnieciskā ražošana sākās 1970. gadu sākumā.