Крепче стали: созданы новые молекулярные волокна на основе кевлара

Инсайт форум  познаний служит для обсуждения проблем экологии, науки, здоровья, питания, кулинарии.

В Массачусетском Университете созданы молекулы, которые при добавлении воды спонтанно образуют наноналет. В так называемый дизайн этих молекул входит арамидный домен в стиле кевлара. Он фиксирует каждую молекулу на месте, и это приводит к образованию нанолет, которые имеют повышенную прочность. Ученые охарактеризовали ее – прочнее стали.

Ученые заявляют, что самостоятельная сборка молекул на основе кевлара –это новый способ образования структур, обладающих невероятно прочными свойствами. Эта сборка существует в мире природы, она служит для образования структур в каждом живом организме. Как пример – две нити ДНК, без давления и толчков они соединяются и образуют двойную спираль. Следуя примеру природы, инженеры создают молекулы, которые собираются в воде. Таким образом они рождают новые наноструктуры для биомедицинских приложений. Получаемые материалы считаются низкомолекулярными и разлагаются очень быстро. 

Джулия Ортони, научный сотрудник Массачусетского Университета отмечает, что они также химически нестабильны. Вся конструкция разрушается, если будет удалена вода, либо будет приложена внешняя мощная сила в виде удара. Но новый класс малых молекул, спонтанно собирающихся в наноленты, имеет беспрецедентную прочность. Они сохраняют свою структуру не только в воде, но и вне ее. Аномальные механические свойства были достигнуты за счет самосборки молекул, находящейся на строгом контроле.

Новый полученный материал смоделирован по типу клеточной мембраны. Внешняя его часть может находиться в воде сколько угодно, а внутренняя- гидрофобна, то есть пытается избежать воды. Эта конфигурация обеспечивает самодвижущую силу сборки, где молекулы ориентируются таким образом, чтобы снизить взаимодействия между гидрофобными областями и водой, принимая, впоследствии, наноразмерную форму. При высыхании конструкция разрушается. Но ученые придумали способ, как этого избежать.

Они решили замедлить движение молекул за счет небольших изменений в некоторых из них. Исследователи считают, что таким образом произойдет изменение свойств наноструктуры.

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection