Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Шелк шелкопряда, подвергнутый химической ванне, на 70% прочнее паучьей паутины

Шелк шелкопряда, подвергнутый химической ванне, на 70% прочнее паучьей паутины
Как один из самых прочных материалов, известных науке, паутина регулярно оказывается в центре захватывающих инженерных прорывов, и новое исследование, включающее быструю химическую ванну, может вывести это исследование на новый уровень.


Ученые разработали новый метод обработки шелка тутового шелкопряда, который меняет его состав и повышает производительность, при этом конечный продукт обладает на 70% большей прочностью, чем паучья паутина.

Ученые работают над воспроизведением невероятных свойств паучьего шелка интересными способами. Разведение пауков для производства материала в больших количествах — одна из возможностей, но их территориальный характер не так хорошо подходит для этих условий.

Исследователи вторгались в инженерные бактерии, чтобы производить собственную версию шелка и создавать его синтетические версии со многими из тех же свойств, что и паутина. Некоторые достижения даже включали кормление пауков графеном, чтобы сделать их шелк более прочным, или добавление нанокристаллов, чтобы сделать синтетические версии прочнее и жестче, чем настоящие.

Шелк, который шелкопряды производят для создания своих коконов, является еще одним предметом интереса в исследовательских кругах. Выращивание тутового шелкопряда производит почти весь коммерчески используемый шелк во всем мире, но его меньшая прочность, чем у паучьего шелка, делает его использование ограниченным для моды и текстиля. Ученые решают эту проблему, разрабатывая химическую обработку, призванную сделать шелк тутового шелкопряда более жестким, и теперь команда из китайского университета Тяньцзиня придумала собственный многообещающий рецепт.

Отправной точкой команды послужил натуральный шелк тутового шелкопряда. Процесс включал кипячение шелка в ванне с химическими веществами, которые растворяют слой клея, покрывающий сердцевинные волокна шелка, но сводят к минимуму повреждение белков шелка. Затем шелк затвердевал в ванне с металлами и сахарами, которые еще больше его улучшали.


«Поскольку шелк тутового шелкопряда структурно очень похож на паутину яичного паука, который хорошо себя чувствует в ваннах с цинком и железом, мы решили протестировать этот альтернативный метод, чтобы избежать опасных условий, используемых в других местах», — сказал старший автор Чжи Линь, биохимик из Тяньцзиньского университета. «Сахароза может увеличивать плотность и вязкость коагуляционной ванны, что влияет на формирование волокон».

Затем материал команды вручную пряли и вытягивали, образуя тонкий шелк, похожий на паутину паука, но «значительно более жесткий», чем любая известная натуральная. Команда обнаружила, что он также имеет значительно более высокую прочность на растяжение, на уровне 2 гигапаскалей (ГПа).

«Наше открытие переворачивает предыдущее представление о том, что шелк тутового шелкопряда не может конкурировать с паучьей паутиной по механическим характеристикам», — сказал Лин.

Исследование опубликовано в журнале Matter.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Ученые выяснили: личность собаки определяется не только породой

Ученые выяснили: личность собаки определяется не только породой

Связь между людьми и собаками существует уже тысячи лет. Часто решение завести ротвейлера вместо чихуахуа принимается исходя из индивидуальных особенностей собаки. Новое исследование показало, что хотя порода остается важным фактором, характер собаки определяется сложным взаимодействием между генетикой и окружающей средой.

Личность собаки сильно влияет на отношения между ней и ее владельцем, а также членами семьи владельца и другими собаками. Несоответствие характера и нежелательное поведение, такое как агрессия, могут привести к тому, что животное будет брошено в приюте или подвергнуто эвтаназии. Черты характера животного в значительной степени генетические, при этом наследственность составляет от 40% до 50%. Но, ...
01.06.23 11:55
0
0
Генетическое исследование показало, почему шотландка не чувствует боли и быстрее выздоравливает

Генетическое исследование показало, почему шотландка не чувствует боли и быстрее выздоравливает

Несколько лет назад шотландка Джо Кэмерон оказалась чудом медицины, которая почти не чувствовала боли, страха или беспокойства, а раны заживали быстрее благодаря специфической генной мутации. Теперь ученые более подробно изучили, как это работает, в надежде разблокировать будущие мишени для наркотиков.

Пограничная сверхспособность Кэмерон была обнаружена только в середине 60-х годов, после того, как она перенесла две серьезные хирургические процедуры и впоследствии практически не испытывала боли. Когда врачи проверили ее личную историю с болью, она сообщила, что никогда не чувствовала незначительных порезов и царапин, а некоторые ожоги она даже не замечала, пока не почувствовала запах горящей пл...
31.05.23 08:23
0
0
Рентгеновское излучение джетов черных дыр неожиданно меняется, бросая вызов ведущей модели ускорения частиц

Рентгеновское излучение джетов черных дыр неожиданно меняется, бросая вызов ведущей модели ускорения частиц

Лишь относительно недавно исследователи обнаружили, что джеты черных дыр излучают рентгеновское излучение, и то, как джеты ускоряют частицы до этого высокоэнергетического состояния, до сих пор остается загадкой.

Удивительные новые открытия в Nature Astronomy исключают одну ведущую теорию, открывая дверь для переосмысления того, как работает ускорение частиц в джетах — и, возможно, в других местах во Вселенной. Одна из ведущих моделей того, как джеты генерируют рентгеновское излучение, предполагает, что рентгеновское излучение джетов останется стабильным в течение длительного времени (миллионы лет). Но но...
30.05.23 07:23
0
0
В ЮАР обнаружены самые старые следы человека

В ЮАР обнаружены самые старые следы человека

Ученые определили самые старые известные следы Homo sapiens. Найденные в Южной Африке следы были датированы более чем 150 000 лет назад.

Обилие ископаемых свидетельств указывает на то, что родина человечества находится где-то в Африке, где Homo sapiens впервые отделился от более ранних видов около 300 000 лет назад. Но не только кости рассказывают эту историю — инструменты, предметы искусства, еда и другие следы помогают заполнить пробелы в том, как наши предки жили и распространялись по всему миру. Теперь международная группа уче...
29.05.23 11:14
0
0
Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии

Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии

Наука продолжает развивать умные ткани, которые реагируют на изменения окружающей среды и предоставляют больше «услуг» своим владельцам.

Группа международных исследователей создала пригодную для носки ткань, которая восстанавливается, обладает антибактериальными свойствами и даже может использоваться для контроля сердечного ритма человека. Исследователи из США, Австралии и Южной Кореи создали ткань с высокой проводимостью, погрузив ее в частицы жидкого металла. Частицы жидкого металла обладают многими преимуществами: высокой тепло...
03.05.23 13:46
0
0
Лазер обнаруживает и идентифицирует бактерий за считанные минуты

Лазер обнаруживает и идентифицирует бактерий за считанные минуты

Чтобы увидеть, какой тип бактерий присутствуют в образце жидкости, необходимо выращивать бактериальные культуры в лаборатории в течение нескольких часов или даже дней. Новая лазерная техника работает всего за несколько минут.

Уже было известно, что при воздействии лазерного света бактерии отражают свет обратно в спектральном образце, который уникален для этого конкретного вида. Проблема в том, что другие микроскопические объекты в образце, такие как клетки крови или вирусы, также отражают свет, придавая ему свой уникальный оттенок. То есть спектральный «отпечаток пальца» бактерии теряется среди фонового шума, поэтому ...
04.03.23 11:39
0
4
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Нити из нескольких материалов могут служить искусственными мышцами

Нити из нескольких материалов могут служить искусственными мышцами

Многокомпонентные 3D-принтеры уже существуют, нить, которую они создают, обычно представляет собой один материал в любой точке процесса печати. Новая система производит настоящие нити из нескольких материалов, и они могут похвастаться потенциально очень полезной спиральной конструкцией.

Экспериментальная установка была разработана командой Гарвардского университета под руководством профессора Дженнифер Льюис, профессора Дэвида Кларка и докторанта Натали Ларсон. Его печатающая головка состоит из четырех отдельных картриджей, каждый из которых может содержать разные «чернила» (фотоотверждаемый вязкий печатный материал). Все четыре картриджа подаются в одно сопло, которое выдавлива...
21.01.23 15:00
0