การประกอบโมเลกุลด้วยตนเองเป็นที่แพร่หลายในธรรมชาติทําหน้าที่เป็นวิธีการสร้างโครงสร้างที่เป็นระเบียบใน
ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้ติดตามการนําของธรรมชาติโดยการสร้างโมเลกุลที่รวมตัวกันด้วยตัวเองเช่นในน้ําเป้าหมายคือการสร้างโครงสร้างนาโนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาชีวการแพทย์
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้พัฒนาโมเลกุลขนาดเล็กระดับใหม่ที่ประกอบเป็นนาโนริบบอนด้วยความแข็งแรงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนโดยรักษาโครงสร้างไว้นอกน้ํา
โดยปกติโครงสร้างประกอบเองจะถูกจำลองโดยตัวอย่างของเยื่อหุ้มเซลล์ ส่วนด้านนอกของพวกมันชอบน้ำในขณะที่ส่วนด้านในนั้นไม่ชอบน้ำ การกำหนดค่าขึ้นอยู่กับกระบวนการที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงและให้แรงผลักดันในการประกอบตัวเอง อย่างไรก็ตามนอกน้ำโครงสร้างดังกล่าวสลายตัว
การออกแบบใหม่ของโมเลกุลที่สร้างขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ประกอบด้วย องค์ประกอบหลักสามส่วน: ส่วนที่ชอบน้ําด้านนอกซึ่ง "ชอบ" ที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับ น้ําอะรามิดที่อยู่ตรงกลางเพื่อจับและ ส่วนที่ไม่ชอบน้ําด้านในด้วย "ความเกลียดชัง" ต่อ น้ําตามที่ นักวิทยาศาสตร์ได้รับ แรงบันดาลใจจากโครงสร้างของเคฟลาร์อะรามิดในโครงสร้างให้ความมั่นคงและ ความแข็งแรงทางเคมี
นักวิจัยได้ทดสอบโมเลกุลหลายสิบโมเลกุลที่ตรงตามเกณฑ์เหล่านี้ก่อนที่จะพบการออกแบบที่นําไปสู่การสร้างริบบิ้นยาวจากนั้นผู้เขียนได้วัดความแข็งแรงและความแข็งเพื่อทําความเข้าใจผลกระทบของการรวมปฏิสัมพันธ์ของเคฟลาร์ระหว่างโมเลกุลพวกเขาพบว่าเส้นใยนาโนดังกล่าวมีความแข็งแรงอย่างไม่คาดคิด — แข็งแกร่งกว่าเหล็กด้วยซ้ํา
การค้นพบนี้ทําให้ผู้เขียนสงสัยว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะผูกนาโนริบบอนเข้าด้วยกันเพื่อผลิตวัสดุมาโครสโคปที่เสถียรเส้นใยที่จัดตําแหน่งถูกขันให้แน่นเป็นเกลียวยาวที่สามารถทําให้แห้งและแปรรูปได้ปรากฎว่าพวกเขาสามารถรับน้ําหนัก ของตัวเองได้ 200 เท่า
อ่านเพิ่มเติม
การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด
Radars พบป้อม Tlingit แห่งสุดท้ายในอลาสก้า พวกเขามองหาเขามานานกว่า 100 ปี
หนึ่งในสามของผู้ที่หายจาก COVID-19 กลับไปที่โรงพยาบาล ทุก ๆ แปด - ตาย
อะรามิดเป็นสายโซ่ยาวสังเคราะห์ใยสังเคราะห์ซึ่งอย่างน้อย 85% ของพันธะเอไมด์ติดอยู่กับวงแหวนอะโรมาติกสองวง คุณสมบัติของเส้นใยอะรามิดถูกกำหนดโดยโครงสร้างจุลภาคทั้งทางเคมีและทางกายภาพ
Kevlar เป็นเส้นใยพาราอะรามิดที่ผลิตโดยโดย DuPont เคฟลาร์มีความทนทานสูง เป็นครั้งแรกที่ Kevlar ได้มาจากกลุ่มของ Stephanie Kwolek นักเคมีชาวอเมริกันและพนักงานของ DuPont ในปีพ. ศ. 2507 เทคโนโลยีการผลิตได้รับการพัฒนาในปีพ. ศ.