Сверхпрочный искусственный шелк

08.11.2022

Китайские исследователи нашли новый способ создания сверхпрочного искусственного шелка тутового шелкопряда, который демонстрирует значительно более высокую прочность, чем самый прочный натуральный шелк.

Шелк тутового шелкопряда также широко используется в биомедицине в качестве хирургического материала и в тестах на создание тканей. Шелк - это биополимер на основе белка с уникальным сочетанием различных физических свойств. Шелк тутового шелкопряда обладает меньшей прочностью, чем самый прочный натуральный шелк - шелк паутинного драглайна, который составляет основной каркас паутины.

Ученые пытались внедрить ДНК паука в шелковичных червей, чтобы увеличить прочность их шелка на растяжение. Исследователи из китайского Тяньцзиньского университета выбрали обыкновенных шелковичных червей, которые являются более доступными и легко управляемыми для производства искусственного шелка.

Натуральное шелковое волокно тутового шелкопряда состоит из основного волокна, покрытого шелковым клеем, что предотвращает прядение волокон для коммерческого использования. Ученые поместили шелк обыкновенного тутового шелкопряда в химическую ванну, которая могла растворить клей, ограничивая деградацию белков шелка.

Специалисты заявили, что искусственные волокна гладкие и прочные и могут выдерживать нагрузку. Они на 70% прочнее паутины.

Структурный анализ показывает, что чрезвычайная прочность может быть приписана высокой кристалличности и маленьким нанокристаллам, сформированным в искусственных волокнах. По словам исследователей, включение ионов цинка в волокно во время прядения и вытягивания после прядения также может способствовать его превосходным механическим свойствам.

<< Назад: Серфинг с реактивным двигателем 08.11.2022

>> Вперед: Синхронизация сияния светлячков 07.11.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Алмазный носитель данных 13.12.2023 Ученые из Городского университета Нью-Йорка (CUNY) успешно провели эксперимент по записи данных в дефекты алмазов, превратив их в эффективные многоуровневые ячейки, аналогичные тем, что используются во флеш-памяти. На поверхности 2,5 квадратных сантиметров алмаза ученые смогли разместить целых 25 гигабайт информации, обеспечивая при этом жесткую защиту данных. Эксперимент ученых из Городского университета Нью-Йорка открывает увлекательную перспективу использования дефектов алмазов для хранения данных. Уникальный метод записи, основанный на изменении заряда атомов под воздействием света, позволяет достичь высокой плотности записи. Несмотря на успешные результаты, перед коммерциализацией данной технологии стоят технические и организационные вызовы, которые предстоит преодолеть. Однако это открытие подтверждает постоянное стремление к инновациям в области хранения данных и открывает новые горизонты для будущих технологических разработок. Дефекты в кристаллической структуре алмазов, рассматриваемые как нарушения, оказались не только потенциальными ячейками памяти, но и кубитами для квантовых вычислений. Решение проблемы, связанной с записью и считыванием информации из кристалла, было найдено путем изменения заряда атомов в дефектах алмаза. Ученые использовали уникальный метод записи данных, модулируя заряд атомов при воздействии света разных длин волн. Этот процесс напоминал запуск цветных лампочек в алмазе, позволяя достичь плотности записи на уровне 25 гигабайт на квадратный дюйм (2,5 квадратных сантиметра). Эксперимент проводился с применением криогенного охлаждения в лабораторных условиях института. Несмотря на успешность эксперимента, ученые подчеркивают, что коммерциализация данной технологии все еще находится в далеком будущем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025