Et porøst materiale med melanin ble laget av sopp, som minner om spøkelset "Casper"

Nathan Gianneschis laboratorium hadde som mål å syntetisere melanin som ville etterligne det som var

dannet av noen sopp som lever iuvanlige, fiendtlige miljøer, inkludert romskip, oppvaskmaskiner og til og med Tsjernobyl. Men forskerne forventet i utgangspunktet ikke at melanin ville være veldig porøst, en egenskap som gjør det mulig å lage et materiale for å lagre og fange molekyler.

Melanin har blitt funnet i levende organismer påhuden vår og baksiden av øynene våre, og som pigmenter hos mange dyr og planter. Det spiller også en rolle i å beskytte arter mot miljøfaktorer. Turtle-headed sea slangestripe blir mørkere, for eksempel i nærvær av forurenset vann, og sommerfugler som lever i industriområder blir svarte når cellene absorberer giftstoffer fra sot. Forskerne lurte på om denne typen biomateriale kunne gjøres mer som en svamp for å optimalisere disse egenskapene, og om det allerede eksisterer svampete melaniner i naturen.

"Funksjonen til melanin er ikke alltid og ikke i allesakene er fullt kjent. Det er definitivt en radikal renser i menneskelig hud og beskytter også mot ultrafiolett stråling. Nå, takket være syntese, har vi oppdaget dette spennende materialet som meget vel kan eksistere i naturen. Sopp kan lage dette materialet for å gi cellene deres mekanisk styrke, men det er porøst og lar næringsstoffer passere.»

Nathan Gianneschi, visedirektør for International Nanotechnology Institute.

Evnen til å lage dette materialet i laboratorieter oppmuntrende av flere grunner. I typiske ikke-porøse materialer adsorberes partikler bare overfladisk. Men porøse materialer som allomelanin absorberer og fanger uønskede giftstoffer mens de lar næringsstoffer som luft, vann og næringsstoffer passere. Dette kan tillate produsenter å lage pustende beskyttende belegg for uniformer.

Under de rette forholdene ser melanin uttomrom eller kan inneholde det som ser ut til å være tomrom ved elektronmikroskopi. Da teamet snublet over et syntetisk materiale, begynte de å eksperimentere med materialets porøsitet og selektivitet for å adsorbere molekyler til disse hulrommene.

Under en nøkkeldemo klarte teamet å gjøre detviser at det nye porøse melaninet vil fungere som et beskyttende belegg, og hemme penetrasjonen av nervegass etterligner. Inspirert av dette resultatet isolerte forskerne deretter naturlig forekommende melanin fra soppceller. Dette ble gjort ved å etse biomaterialet fra innsiden og etterlate et skall som inneholder melanin. De kalte da disse strukturene for "soppspøkelser" på grunn av det faktum at den unnvikende hule formen ligner "Casper" fra tegneserien med samme navn. Materialet oppnådd fra sopp kan også brukes som et beskyttende lag i tekstiler. Det er bemerkelsesverdig at materialet forblir pustende, vanngjennomtrengelig og fanger giftstoffer.

En annen fordel med dette materialet erdens enkelhet fordi det er enkelt å produsere og skalere fra enkle molekylære forløpere. I fremtiden kan den brukes til å lage beskyttelsesmasker og ansiktsskjold, og den kan finne anvendelse i romfart over lange avstander. Belegningsmaterialene i rommet vil tillate astronauter å samle giftstoffene de puster ut, mens de beskytter seg mot skadelig stråling, noe som reduserer avfall og vekt.

Det er også et skritt mot selektive membraner, veldiget komplekst forskningsområde som tar sikte på å produsere forbindelser som vann og la mineraler passere gjennom, og blokkere tungmetaller som kvikksølv.

Les videre:

- Det første panoramaet av Mars har dukket opp. Den består av 142 bilder!

- Se på de nye bildene av Mars fra den kinesiske sonden "Tianwen-1"

- Forskere har lært å skrive ut bein i menneskekroppen