Auto-asamblarea moleculelor este larg răspândită în natură, servind ca o modalitate de a forma structuri organizate în
În ultimele două decenii, oameni de știință și ingineriurmați exemplul naturii creând molecule care se adună singure, de exemplu în apă. Scopul este de a crea nanostructuri, în primul rând în domeniul biomedical.
O echipă de oameni de știință din MassachusettsInstitutul de Tehnologie (MIT) a dezvoltat o nouă clasă de molecule mici care se adună spontan în nanoribonuri cu o rezistență fără precedent, menținând în același timp structura în afara apei.
De obicei structurile de auto-asamblare sunt modelate deo probă de membrană celulară. Partea lor exterioară este hidrofilă, în timp ce partea interioară este hidrofobă. Configurația se bazează pe procese radical diferite și oferă forța motrice pentru auto-asamblare. Cu toate acestea, în afara apei, o astfel de structură se dezintegrează.
Noul design al unei molecule creat la Institutul de Tehnologie din MassachusettsInstitutul de Tehnologie, constă din trei componente principale: o parte hidrofilă externă căreia îi „adoră” să interacționeze cu apa, aramide în mijloc pentru legare și o parte hidrofobă internă cu „aversiune” față de apă. Potrivit oamenilor de știință, este inspirat din structura Kevlarului. Aramidele din structură îi asigură stabilitatea chimică și rezistența.
Cercetătorii au testat zeci de moleculeîndeplinirea acestor criterii înainte de a găsi un design care a dus la crearea unor panglici lungi cu grosimi la scara nanometrică. Autorii și-au măsurat apoi rezistența și rigiditatea pentru a înțelege efectul încorporării interacțiunilor Kevlar între molecule. Ei au descoperit că aceste nanofibre erau neașteptat de puternice - chiar mai puternice decât oțelul.
Această descoperire i-a făcut pe autori să se întrebe dacă este posibildacă să legă nanoribbonurile împreună pentru a obține materiale macroscopice stabile. Fibrele îndreptate erau trase în fire lungi care puteau fi uscate și prelucrate. S-a dovedit că sunt capabili să țină o greutate de 200 de ori mai mare decât a lor.
Citeste mai mult
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște
Radarele au găsit ultimul fort Tlingit din Alaska. Îl caută de peste 100 de ani
O treime dintre cei care și-au revenit din COVID-19 se întorc la spital. La fiecare opt - moare
Aramidul este un lanț lung de materiale sinteticepoliamidă, în care cel puțin 85% din legăturile amidice sunt atașate direct la două inele aromatice. Proprietățile fibrelor de aramidă sunt determinate atât de microstructura chimică, cât și de cea fizică.
Kevlar este o fibră para-aramidă fabricată dede DuPont. Kevlarul este extrem de durabil. Pentru prima dată, Kevlar a fost obținut de grupul lui Stephanie Kwolek, chimist american și angajat al DuPont, în 1964, tehnologia de producție a fost dezvoltată în 1965, iar producția industrială a început la începutul anilor 1970.