Forskare skapar lim inspirerat av musslor och skal

Forskare lyckades reproducera nyckelegenskaperna hos limet av skal och musslor - proteintrådar, kemiska

"tvärbindning" och bindning med järn.Resultatet är ett kraftfullt, giftfritt lim som härdar och fungerar lika bra under vatten som i torra förhållanden. Dessutom är det starkare än de flesta syntetiska lim som finns på marknaden för närvarande.

”Den komposit som vi skapade fungerar inte bara bättre under vattnet än de flesta lim som finns idag. Det behövs väldigt lite, konstaterar forskarna.

Musslor utsöndrar byssus.Dessa är de starka proteinsträngarna som vissa musslor producerar. Proteinmaterialet som utsöndras av byssuskörteln har en flytande form när det utsöndras och hårdnar efter att det redan har kommit in i vattnet. Draghållfastheten för sådana trådar i de flesta arter av blötdjur är i området 13-26 MPa (133-266 kgf / cm²). Sådana fällningar bildar polymerer som är inbäddade i ytor och kemiskt tvärbundna för att förbättra bindningen. Musslor utsöndrar också järnkomplex som förstärker byssusens sammanhängande kraft.

Forskarna reproducerade dessa egenskaper i ett nytt material tillverkat av proteinet silkesfibroin, extraherat från silkesmaskens kokong. Biologer lade också till polydopamin och järn till det nya limmet.

"Som ett resultat fick vi ett lim som även under ett mikroskop ser ut som dess naturliga motsvarighet", konstaterar forskarna.

Att få rätt silkesfibroinblandning,Härdningsförhållandena för polydopamin och sura järn(III)joner var kritiska för att limmet skulle stelna och fungera under vatten, vilket uppnådde en styrka på 2,4 MPa (24 kgf/cm²) samtidigt som det motstod skjuvkrafter. Detta är bättre än de flesta befintliga experimentella och kommersiella lim och bara något lägre än det starkaste undervattenslimmet på 2,8 MPa. Fördelen med denna nya produkt är dock att den är giftfri, tillverkad av helt naturliga material och kräver endast 1-2 mg per kvadratcentimeter för att uppnå denna vidhäftning - det är bara några droppar.

Läs mer

En stridsdrona för första gången utan mänsklig ordning spårade fienden och attackerade

Nytt exoskelett minskar mänsklig stress när man går

En matematisk hjärnmodell gör att AI kan tänka som en människa

kgf / cm² - kilo kraft per kvadratcentimeter

MPa - megapascal

Kohesion är en bindning mellan identiska molekyler (atomer, joner) inuti en kropp inom samma fas. Sammanhållning kännetecknar styrkan hos en kropp och dess förmåga att motstå yttre påverkan.