Umelé vlákna podobné DNA sú 36-krát silnejšie ako ľudské svaly

DNA je jedným z najpôsobivejších príkladov tlakovej sily v prírode. Práve to vám umožňuje skrútiť vlákna na dĺžku

asi 2 metre a umiestnite ich do jednéhoľudská bunka. DNA na to využíva proces supercoilingu. Pripomeňme, že supercoiling je fenomén krútenia topologicky uzavretých reťazcov DNA, v dôsledku čoho sa samotná os dvojzávitnice DNA skrúca do špirály vyššieho rádu. „Topologicky uzavreté“ sú molekuly, ktorých konce sa ťažko voľne otáčajú (kruhové molekuly DNA alebo lineárne molekuly, ktorých konce sú fixované proteínovými štruktúrami). Okrem DNA možno podobný efekt pozorovať vo všetkom, od zamotanej záhradnej hadice po slúchadlá drôty.

V novej štúdii vedci UOWreprodukoval tento jav pri vytváraní umelých svalov. Biológovia ich vyrábali z polyesterových kompozitných vlákien potiahnutých hydrogélom, ktorý za mokra napučiava. Boli skrútené do špirály DNA a potom ponorené do vody, aby napučali.

To zvyčajne vedie k rozpleteniu vlákien.Vedci však zistili, že ak upnete ich konce, potom prechádzajú nadzávitom. Výsledkom je, že závity vytvárajú pomerne veľké množstvo mechanickej sily.

V experimente nadzávitové vláknaznížená na 10% svojej pôvodnej dĺžky a generuje ekvivalent 1 Joule energie na gram. Mechanická práca, ktorú môže sval z takýchto vlákien vykonávať, je 36-krát vyššia ako u porovnateľného ľudského kostrového svalu.

Pokiaľ sa však vzorky celkom pohybujúpomaly v dôsledku mechanizmu pôsobenia hydrogélu. Vedci však tvrdia, že proces je možné urýchliť zmenou materiálov alebo výrobných metód umelých svalov, pričom vlákna zostanú nadzávitové.

Čítaj viac

Elon Musk: prví turisti na Mars zomrú

Bola vytvorená prvá presná mapa sveta. Čo je zlé na všetkých ostatných?

Mŕtva hviezda bola nájdená rotujúca okolo svojej osi za sekundu