Fibras artificiais semelhantes a DNA são 36 vezes mais fortes do que músculos humanos

O DNA é um dos exemplos mais impressionantes de força compressiva na natureza. É isso que permite torcer os fios em um comprimento

cerca de 2 metros e coloque-os em umcélula humana. Para fazer isso, o DNA usa o processo de superenrolamento. Lembremos que o superenrolamento é o fenômeno de torção de cadeias de DNA topologicamente fechadas, como resultado do qual o próprio eixo da dupla hélice do DNA se torce em uma hélice de ordem superior. "Topologicamente fechado” refere-se a moléculas cujas extremidades são difíceis de girar livremente (moléculas circulares de DNA ou moléculas lineares cujas extremidades são fixadas por estruturas proteicas). Além do DNA, um efeito semelhante pode ser observado em tudo, desde uma mangueira de jardim emaranhada até fones de ouvido. fios.

Em um novo estudo, os cientistas da UOWreproduziu este fenômeno ao criar músculos artificiais. Os biólogos os fizeram de fibras compostas de poliéster revestidas com um hidrogel que incha quando molhado. Eles foram torcidos em uma hélice de DNA e então submersos na água para inchar.

Isso geralmente leva ao desfiamento das fibras.No entanto, os cientistas descobriram que se você prender suas extremidades, elas sofrerão um superenrolamento. Como resultado, as roscas geram uma quantidade relativamente grande de força mecânica.

No experimento, fibras superenroladasreduzido a 10% do seu comprimento original, gerando o equivalente a 1 Joule de energia por grama. O trabalho mecânico que um músculo desses filamentos pode realizar é 36 vezes maior do que o de um músculo esquelético humano comparável.

No entanto, enquanto as amostras estiverem se movendo bastantelentamente devido ao mecanismo de ação do hidrogel. No entanto, os cientistas afirmam que o processo pode ser acelerado alterando os materiais ou métodos de produção dos músculos artificiais, deixando as fibras superenroladas.

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