仿生蛋白質創造二維分層複合材料
科技日報北京7月25日電 (實習記者張佳欣)據最新一期《美國國家科學院院刊》baodao,meiguobinxifaniyazhoulidaxueyanjiurenyuanliyongyouyuhuanchishangdefangshengdanbaizhichuangzaoleyizhongfuhedecengzhuangerweicailiao,zhezhongcailiaojuyoukangduanliehehenqiangdedanxing。
大自然創造出像骨頭、貝bei殼ke這zhe樣yang的de分fen層ceng材cai料liao,正zheng是shi這zhe種zhong多duo級ji結jie構gou才cai確que保bao了le骨gu頭tou具ju有you極ji高gao的de抗kang斷duan裂lie強qiang度du,得de以yi支zhi撐cheng龐pang大da的de身shen體ti。骨gu頭tou中zhong含han有you無wu數shu空kong隙xi,然ran而er,隨sui著zhe生sheng長chang發fa育yu,它ta對dui缺que陷xian的de敏min感gan度du會hui降jiang低di。這zhe意yi味wei著zhe即ji使shi骨gu頭tou已yi經jing含han有you諸zhu多duo“缺陷”,也依然具有較高的強度。
賓夕法尼亞州立大學高級纖維技術中心主任、勞埃德和多羅夕福爾哈克仿生材料主席梅利克·德米雷爾和多蘿西·福爾·哈克表示:“研究人員很少報告骨頭和貝殼的這種界麵特性,因為它很難通過實驗進行測量。”
以此為靈感,新開發的複合二維材料是由像石墨烯或MXene(通常是過渡金屬碳化物、氮化物或碳氮化物)這樣的原子層厚的硬材料組成的,這些材料之間被一層東西黏合並隔開。雖然大塊石墨烯或MXene具有塊體性能,但二維複合材料的強度來自界麵性質。
德(de)米(mi)雷(lei)爾(er)介(jie)紹(shao)說(shuo),他(ta)們(men)使(shi)用(yong)的(de)是(shi)一(yi)種(zhong)界(jie)麵(mian)材(cai)料(liao),可(ke)通(tong)過(guo)重(zhong)複(fu)序(xu)列(lie)加(jia)以(yi)修(xiu)改(gai),從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)微(wei)調(tiao)性(xing)質(zhi),讓(rang)它(ta)變(bian)得(de)靈(ling)活(huo)而(er)強(qiang)大(da)。此(ci)外(wai),這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)還(hai)具(ju)有(you)獨(du)特(te)的(de)熱(re)傳(chuan)導(dao)性(xing)質(zhi)。
“這種材料很適合做跑鞋的鞋墊。”德米雷爾說,“它可以給腳部降溫,反複彎曲也不會把鞋墊弄壞。”這些二維複合材料還可用於柔性電路板、可穿戴設備和其他需要強度和靈活性的設備。
根(gen)據(ju)德(de)米(mi)雷(lei)爾(er)的(de)說(shuo)法(fa),傳(chuan)統(tong)的(de)連(lian)續(xu)介(jie)質(zhi)理(li)論(lun)無(wu)法(fa)解(jie)釋(shi)為(wei)什(shen)麼(me)這(zhe)些(xie)材(cai)料(liao)既(ji)堅(jian)固(gu)又(you)靈(ling)活(huo),但(dan)模(mo)擬(ni)表(biao)明(ming),界(jie)麵(mian)很(hen)重(zhong)要(yao)。當(dang)組(zu)成(cheng)界(jie)麵(mian)的(de)材(cai)料(liao)比(bi)例(li)較(jiao)高(gao)時(shi),當(dang)材(cai)料(liao)受(shou)到(dao)壓(ya)力(li)時(shi),界(jie)麵(mian)會(hui)發(fa)生(sheng)局(ju)部(bu)斷(duan)裂(lie),但(dan)作(zuo)為(wei)整(zheng)體(ti)的(de)材(cai)料(liao)不(bu)會(hui)斷(duan)裂(lie)。
【總編輯圈點 】
搜索“魷魚環齒”,會hui發fa現xian科ke研yan人ren員yuan早zao已yi對dui它ta摩mo拳quan擦ca掌zhang,開kai展zhan過guo多duo項xiang研yan究jiu,並bing嚐chang試shi在zai不bu同tong領ling域yu應ying用yong。魷you魚yu環huan齒chi蛋dan白bai質zhi可ke被bei加jia工gong製zhi成cheng纖xian維wei和he薄bo膜mo,可ke以yi替ti代dai塑su料liao製zhi品pin,提ti升sheng織zhi物wu的de耐nai磨mo性xing,製zhi作zuo可ke穿chuan戴dai設she備bei……當(dang)然(ran),要(yao)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)這(zhe)種(zhong)仿(fang)生(sheng)材(cai)料(liao),需(xu)要(yao)先(xian)製(zhi)造(zao)出(chu)仿(fang)生(sheng)蛋(dan)白(bai)質(zhi),畢(bi)竟(jing)也(ye)不(bu)能(neng)一(yi)隻(zhi)隻(zhi)抓(zhua)住(zhu)魷(you)魚(yu)扒(ba)拉(la)蛋(dan)白(bai)質(zhi)。本(ben)文(wen)中(zhong),科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)用(yong)仿(fang)生(sheng)蛋(dan)白(bai)質(zhi)製(zhi)造(zao)出(chu)複(fu)合(he)層(ceng)狀(zhuang)材(cai)料(liao),可(ke)以(yi)讓(rang)它(ta)又(you)堅(jian)固(gu)又(you)靈(ling)活(huo)。從(cong)大(da)自(zi)然(ran)的(de)神(shen)奇(qi)生(sheng)物(wu)身(shen)上(shang),人(ren)類(lei)獲(huo)得(de)了(le)很(hen)多(duo)“外掛”,改造後為自己服務。
- 21-12-30科研人員研發出水麵智能保潔無人子母船係統 搭載動態避
- 21-12-31迄今最輕鎂同位素誕生
- 21-12-31我國瞄準智慧育種4.0時代進發
- 21-12-30研究人員開發出可自修複鈣鈦礦太陽能電池 運行500小
- 21-12-30韋布發射升空 五大天文任務可期
- 21-12-31控製調節性T細胞發育的生化“開關”找到
- 21-12-30氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”
- 21-12-30“一不小心”活到200歲 太平洋岩魚的長壽秘訣人類可
- 21-12-31埃及法老木乃伊首次“數字化解封”
- 22-04-20超聲波為水下儀器和人體植入設備充電


