Naukowcy tworzą klej inspirowany małżami i muszlami

Naukowcom udało się odtworzyć kluczowe cechy kleju muszli i małży - nici białkowe, chemiczne

„sieciowanie” i wiązanie z żelazem.Rezultatem jest mocny, nietoksyczny klej, który wiąże i działa równie dobrze pod wodą, jak i w suchych warunkach. Ponadto jest mocniejszy niż większość klejów syntetycznych dostępnych obecnie na rynku.

„Stworzony przez nas kompozyt nie tylko działa lepiej pod wodą niż większość dostępnych obecnie klejów. Potrzeba bardzo niewiele ”- zauważają naukowcy.

Małże wydzielają bisior.Są to silne nici białkowe wytwarzane przez niektóre małże. Materiał białkowy wydzielany przez gruczoł bisiorowy ma postać płynną, gdy jest wydalany i stwardniał już po przedostaniu się do wody. Wytrzymałość na rozciąganie takich nici u większości gatunków mięczaków mieści się w zakresie 13-26 MPa (133-266 kgf / cm²). Takie osady tworzą polimery osadzone w powierzchniach i chemicznie usieciowane w celu wzmocnienia wiązania. Małże wydzielają również kompleksy żelaza, które wzmacniają spójność bisioru.

Naukowcy odtworzyli te cechy w nowym materiale wykonanym z białkowej fibroiny jedwabiu, ekstrahowanej z kokonu jedwabnika. Biolodzy dodali do nowego kleju także polidopaminę i żelazo.

„W rezultacie otrzymaliśmy klej, który nawet pod mikroskopem wygląda jak jego naturalny odpowiednik” – zauważają naukowcy.

Uzyskanie właściwej mieszanki fibroiny jedwabiu,Warunki utwardzania polidopaminą i kwaśnymi jonami żelaza miały kluczowe znaczenie dla wiązania i działania kleju pod wodą, osiągając wytrzymałość 2,4 MPa (24 kgf/cm²) przy jednoczesnej odporności na siły ścinające. Jest to wynik lepszy od większości istniejących eksperymentalnych i dostępnych na rynku klejów i tylko nieznacznie niższy od najsilniejszego kleju podwodnego o ciśnieniu 2,8 MPa. Jednakże zaletą tego nowego produktu jest to, że jest nietoksyczny, wykonany z całkowicie naturalnych materiałów i wymaga jedynie 1-2 mg na centymetr kwadratowy, aby osiągnąć taką przyczepność – to tylko kilka kropli.

Czytaj więcej

Dron bojowy po raz pierwszy bez ludzkiego rozkazu wytropił wroga i zaatakował

Nowy egzoszkielet zmniejsza stres podczas chodzenia

Matematyczny model mózgu pozwoli AI myśleć jak człowiek

kgf / cm² - kilogram siły na centymetr kwadratowy

MPa - megapaskal

Kohezja to wiązanie pomiędzy identycznymi cząsteczkami (atomami, jonami) wewnątrz ciała w tej samej fazie. Spójność charakteryzuje siłę ciała i jego zdolność do przeciwstawienia się wpływom zewnętrznym.