luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Молекулярные нановолокна, вдохновленные строением кевлара, оказались прочнее стали



Самосборка молекул, вдохновленных кевларом, приводит к образованию структур с прочными свойствами, предлагая новые материалы для твердотельных приложений. Новый дизайн таких молекул создали в Массачусетском технологическом институте.

Самосборка молекул широко распространена в природе, служа способом формирования организованных структур в каждом живом организме. Это явление можно увидеть, например, когда две нити ДНК — без какого-либо внешнего толчка или направления — соединяются, образуя двойную спираль. Или, например, когда большое количество молекул объединяется, чтобы создать мембраны или другие жизненно важные клеточные структуры.

Последние пару десятилетий ученые и инженеры следуют примеру природы, создавая молекулы, которые собираются самостоятельно, например, в воде. Цель — создание наноструктур, в первую очередь, в биомедицинской сфере.

Команда ученых из Массачусетского технологического института (MIT) разработала новый класс малых молекул, которые спонтанно собираются в наноленты с беспрецедентной прочностью, сохраняя свою структуру вне воды.

Обычно самосборные структуры моделируются по образцу клеточной мембраны. Их внешняя часть отличается гидрофильными свойствами, а внутренняя — гидрофобными. Конфигурация, основанная на радикально разных процессах, и обеспечивает движущую силу для самосборки. Однако вне воды такая конструкция распадается.

Новый дизайн молекулы, созданной в Массачусетском технологическом институте, состоит из трех основных компонентов: внешней гидрофильной части, которая «любит» взаимодействовать с водой, арамидов в середине для связывания и внутренней гидрофобной части с ее «отвращением» к воде. По словам ученых, он вдохновлен строением кевлара. Арамиды в структуре обеспечивают его химическую стабильность и прочность.

Исследователи протестировали десятки молекул, отвечающих этим критериям, прежде чем нашли конструкцию, которая привела к созданию длинных лент с толщиной в нанометровом масштабе. Затем авторы измерили их прочность и жесткость, чтобы понять влияние включения кевларового взаимодействия между молекулами. Они обнаружили, что такие нановолокна оказались неожиданно прочными — прочнее даже стали.

Это открытие заставило авторов задуматься, можно ли связать наноленты в связку для получения стабильных макроскопических материалов. Выровненные волокна стягивались в длинные нити, которые можно было сушить и обрабатывать. Оказалось, они способны удерживать вес в 200 раз превышающий их собственный.

Tags: материал
Subscribe

Posts from This Journal “материал” Tag

promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 6 comments