Share This
Связаться со мной
Крути в низ
Categories
//Ученые создали подводный клей, наблюдая за моллюсками

Ученые создали подводный клей, наблюдая за моллюсками

04.06.2021Category : My Habr

Инженеры из Университета Тафтса представили новый тип клея Silklab, который они создали, вдохновившись ракушками и мидиями. Это мощный нетоксичный клей, который схватывается и работает под водой и в сухих средах.

uchenye sozdali podvodnyj klej nabljudaja za molljuskami fc0982b - Ученые создали подводный клей, наблюдая за моллюсками

Модель самолета, собранная с помощью нового клея / Tufts University

Ученые использовали волокнистый протеин шелка от шелкопряда, чтобы воспроизвести ключевые характеристики клея ракушек и мидий, включая белковые нити, химическое сшивание и связывание железом. 

Получившийся клей оказался более прочным, чем большинство синтетических аналогов, представленных на рынке.

Авторы разработки говорят, что клей достигает такой прочности с гораздо меньшими количествами материала. Поскольку материал изготовлен из извлеченных биологических источников, а химический состав является безвредным, то он также может иметь преимущества в производстве.

Исследователи заметили, что мидии выделяют длинные липкие нити, называемые биссусом. Эти выделения образуют полимеры, которые внедряются в поверхности и химически сшиваются для усиления связи. Белковые полимеры состоят из длинных цепочек аминокислот, включая одну аминокислоту, дигидроксифенилаланин (ДОФА), несущую катехин, которая может сшиваться с другими цепями. Мидии также содержат комплексы железа, которые усиливают сцепляющую способность биссуса.

Моллюски выделяют прочные белковые соединения, которые превращаются в полимеры, закрепляющиеся на поверхностях. Аминокислотные цепи белков при этом как бы складываются в листы, располагаясь зигзагообразно. Это обеспечивает множество возможностей для образования прочных водородных связей со следующим белком в полимере или с поверхностью.

Команда решила использовать белок фиброина шелка, извлеченного из кокона тутовых шелкопрядов. Фиброин шелка имеет много общих форм и характеристик связывания с белками цемента ракушечника, включая способность складываться в листы. Исследователи добавили полидофамин — случайный полимер дофамина, который имеет сшивающие катехолы по всей длине подобно тому, как мидии используют для сшивания свои связывающие волокна. Клей отвердили с помощью хлорида железа, который обеспечивает сцепление катехинов, как это происходит в природных клеях мидий.

В итоге получился клей, который под микроскопом выглядит как его естественный аналог.

Клей схватывается и работает под водой, достигая прочности 2,4 МПа при сопротивлении. Это лучше, чем у большинства существующих экспериментальных и коммерческих клеев, и лишь немного меньше, чем у самого прочного подводного клея с 2,8 МПа. Однако новый тип клея нетоксичен, состоит из полностью натуральных материалов и требует всего 1-2 мг на квадратный дюйм для достижения такого сцепления — это всего несколько капель.

  • 1 views
  • 0 Comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    Roman Spiridonov
    Roman Spiridonov

    Привет ! Мне 38 лет, я работаю в области информационных технологий более 4 лет. Тут собрано самое интересное.

    Our Instagram 04.

    Categories 05.

    © Speccy 2020 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close