Загрузка...

Пользователи

      Валюты


      Открыть список банков



      Ученые разгадали секрет прочности паутины

      Ученые выявили химические механизмы, определяющие формирование прочной природной паутины, что может быть использовано для создания нового поколения искусственных волокон, сообщается в двух независимых публикациях, напечатанных в журнале Nature.

      Природная паутина - это уникальный материал, в несколько раз превосходящий по прочности и пластичности сталь и самые лучшие на сегодняшний день искусственные волокна. Несмотря на то, что ученым уже давно известен ее химический состав, даже использование тех же самых белковых молекул, из которых пауки плетут свои сети в природных условиях, до сих пор не позволяло добиться аналогичных параметров у искусственных волокон.

      Согласно существовавшим представлениям, секрет необычайной прочности волокон паутины заключается в том, как соединяются концы переплетенных между собой белковых молекул в итоговом волокне между собой, однако установить примерные механизмы этого соединения и выявить влияющие на него химические и физические параметры ученым удалось только теперь.

      В своей работе научные группы под руководством Томаса Шейбеля из Байрейтского университета в Германии, а также Стефана Найта и Яна Йохансона из Шведского университета сельскохозяйственных исследований в Упсале сумели подойти к изучению этой проблемы с разных сторон. Обе группы работали с белками спидроинами, являющимся главными компонентами паутины. Эти белки представляют собой цепочечные молекулы, состоящие из тысяч аминокислот, главными из которых являются аланин и глицин. Группа Шейбеля занималась изучением того, как белковые молекулы соединяются между собой в районе своего кислотного окончания, тогда как шведские химики изучали аминный или N-конец белков.

      Изучив строение белковых окончаний с помощью метода ядерного магнитного резонанса, ученые из группы Шейбеля обнаружили, что белковые молекулы в водном растворе образуют пары, концы которых упакованы под углом 60 градусов друг к другу. При этом, такая структура удерживается присутствием в растворе соли - хлорида натрия. Ученые показали, что при замене хлорида натрия на фосфат, процессе, протекающем при выведении раствора белков на паучий аппарат плетения паутины, структура белков изменяется и они образуют прочный комплекс, где концы белка находятся параллельно друг другу. Это выравнивание концов происходит отчасти и под действием механических сил, именно оно и позволяет добиться необычайной прочности образующегося волокна.

      Ученые надеются, что полученные знания позволят им создавать волокна, область применения которых трудно переоценить: от саморассасывающихся хирургических швов до волокон, применяемых в автомобильной промышленности.

      Подготовлено информационной службой портала MoiGorod.Ru по материалам журнала Nature

      Поделитесь этим в социальной сети:











      Нажмите здесь, чтобы добавить Вашу новость

      Читайте также

      Последние
      Другие в рубрике