Samozostavovanie molekúl je v prírode rozšírené a slúži ako spôsob vytvárania organizovaných štruktúr v
Za posledných pár desaťročí vedci a inžinierinasledovať príklad prírody vytváraním molekúl, ktoré sa samy zostavujú, napríklad vo vode. Cieľom je vytvárať nanoštruktúry predovšetkým v biomedicínskej oblasti.
Tím vedcov z MassachusettsInštitút technológie (MIT) vyvinul novú triedu malých molekúl, ktoré sa spontánne skladajú do nanopásikov s bezprecedentnou silou, pričom si zachovávajú svoju štruktúru mimo vody.
Zvyčajne sú samomontážne konštrukcie modelované pomocouvzorka bunkovej membrány. Ich vonkajšia časť je hydrofilná, zatiaľ čo vnútorná časť je hydrofóbna. Konfigurácia je založená na radikálne odlišných procesoch a poskytuje hnaciu silu pre vlastnú montáž. Avšak mimo vody sa takáto štruktúra rozpadá.
Nový dizajn molekuly vytvorený na Massachusetts Institute of TechnologyInstitute of Technology, pozostáva z troch hlavných komponentov: vonkajšej hydrofilnej časti, ktorá „miluje“ interakciu s vodou, aramidov v strede na viazanie a vnútornej hydrofóbnej časti so svojou „averziou“ voči vode. Podľa vedcov je inšpirovaný štruktúrou kevlaru. Aramidy v štruktúre zabezpečujú jej chemickú stabilitu a pevnosť.
Vedci testovali desiatky molekúlsplnenie týchto kritérií pred nájdením dizajnu, ktorý viedol k vytvoreniu dlhých pások s hrúbkami na nanometrovej škále. Autori potom zmerali ich silu a tuhosť, aby pochopili účinok začlenenia kevlarových interakcií medzi molekuly. Zistili, že tieto nanovlákna boli nečakane silné – dokonca silnejšie ako oceľ.
Tento objav prinútil autorov uvažovať, či je to možnéči viazať nanoribony dohromady, aby sa získali stabilné makroskopické materiály. Narovnané vlákna sa ťahali do dlhých nití, ktoré sa dali sušiť a spracovávať. Ukázalo sa, že sú schopné udržať váhu 200-krát väčšiu ako je ich vlastná.
Čítaj viac
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť
Radary našli poslednú Tlingitskú pevnosť na Aljaške. Hľadali ho už viac ako 100 rokov
Tretina z tých, ktorí sa zotavili z COVID-19, sa vracia do nemocnice. Každý ôsmy - zomiera
Aramid je dlhý syntetický reťazecpolyamid, v ktorom je najmenej 85% amidových väzieb naviazaných priamo na dva aromatické kruhy. Vlastnosti aramidových vlákien sú určené chemickou aj fyzikálnou mikroštruktúrou.
Kevlar je paraaramidové vlákno vyrobené spoločnosťouod spoločnosti DuPont. Kevlar je vysoko odolný. Prvýkrát získal Kevlar skupina Stephanie Kwolek, americkej chemičky a zamestnankyne spoločnosti DuPont, v roku 1964, technológia výroby bola vyvinutá v roku 1965 a priemyselná výroba sa začala začiatkom 70. rokov.