Selvmontering av molekyler er utbredt i naturen, og fungerer som en måte å danne organiserte strukturer i
I løpet av de siste par tiårene har forskere og ingeniørerfølge naturens ledetråd ved å lage molekyler som setter seg sammen av seg selv, for eksempel i vann. Målet er å skape nanostrukturer, først og fremst innen det biomedisinske feltet.
Et team av forskere fra MassachusettsInstitute of Technology (MIT) har utviklet en ny klasse av små molekyler som spontant settes sammen til nanobånd med enestående styrke samtidig som de opprettholder strukturen utenfor vann.
Vanligvis er selvmonteringsstrukturer modellert aven prøve av cellemembranen. Deres ytre del er hydrofil, mens den indre delen er hydrofob. Konfigurasjonen er basert på radikalt forskjellige prosesser og gir drivkraften for selvmontering. Men utenfor vannet går en slik struktur i oppløsning.
Nytt design av et molekyl laget ved Massachusetts Institute of TechnologyInstitute of Technology, består av tre hovedkomponenter: en ekstern hydrofil del som "elsker" å samhandle med vann, aramider i midten for binding og en indre hydrofob del med sin "aversjon" mot vann. Ifølge forskere er den inspirert av strukturen til Kevlar. Aramider i strukturen gir dens kjemiske stabilitet og styrke.
Forskerne testet dusinvis av molekyleroppfyller disse kriteriene før man fant et design som førte til at det ble laget lange bånd med tykkelser på nanometerskalaen. Forfatterne målte deretter deres styrke og stivhet for å forstå effekten av å inkorporere Kevlar-interaksjoner mellom molekylene. De fant ut at disse nanofibrene var uventet sterke - enda sterkere enn stål.
Denne oppdagelsen fikk forfatterne til å lure på om det var muligom man skal binde nanobånd sammen for å oppnå stabile makroskopiske materialer. De rettede fibrene ble trukket inn i lange tråder som kunne tørkes og bearbeides. Det viste seg at de er i stand til å holde en vekt som er 200 ganger større enn deres egen.
Les mer
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Radarer har funnet det siste Tlingit-fortet i Alaska. De har lett etter ham i over 100 år
En tredjedel av dem som har kommet seg etter COVID-19, kommer tilbake til sykehuset. Hver åttende - dør
Aramid er en lang syntetisk kjedepolyamid, hvor minst 85% av amidbindinger er festet direkte til to aromatiske ringer. Egenskapene til aramidfibre bestemmes av både kjemisk og fysisk mikrostruktur.
Kevlar er en para-aramidfiber produsert avav DuPont. Kevlar er svært holdbar. For første gang ble Kevlar oppnådd av gruppen til Stephanie Kwolek, en amerikansk kjemiker og ansatt i DuPont, i 1964, produksjonsteknologien ble utviklet i 1965, og industriell produksjon startet på begynnelsen av 1970-tallet.