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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Пластик пожирает углерод и улучшает климат 30.09.2025 Проблемы современного человечества редко существуют изолированно. Загрязнение океанов пластиком и рост концентрации углекислого газа в атмосфере долгое время казались независимыми катастрофами, каждая из которых требовала своего подхода. Однако химики из Копенгагенского университета предложили решение, которое связывает эти два вызова в единый процесс и превращает их в источник новой возможности. Несмотря на десятилетия дискуссий и усилий по ограничению выбросов, содержание CO2 продолжает расти, а миллионы тонн пластиковых отходов каждый год попадают на свалки и в океаны. Полиэтилентерефталат, известный как ПЭТ, стал символом этого кризиса: из него изготавливают бутылки, упаковку и ткани, но после использования он распадается на микропластик и наносит непоправимый вред экосистемам. Именно этот материал ученые решили обратить во благо. Они разработали процесс, при котором ПЭТ-отходы превращаются в основу для нового вещества - BAETA. Этот материал обладает уникальной способностью связывать углекислый газ и может стать эффективным инструментом улавливания CO2 прямо из атмосферы. По результатам первых экспериментов его эффективность сопоставима с существующими технологиями, а сам процесс переработки оказывается щадящим и пригодным для масштабирования. BAETA представляет собой порошок, который можно прессовать в гранулы, придавая ему необходимую форму для практического применения. Его поверхность химически модифицирована таким образом, что молекулы углекислого газа надежно закрепляются на ней. Когда сорбент насыщается, газ можно высвободить с помощью нагрева, а затем собрать и использовать в качестве ресурса или безопасно хранить. Особое внимание исследователи уделяют возможности промышленного применения новой технологии. В первую очередь они предполагают интегрировать установки с BAETA на заводах, где выбросы CO2 особенно высоки. Пропуская через такой фильтр промышленные газы, можно существенно сократить их воздействие на атмосферу. Важно подчеркнуть, что предложенный метод - это не просто переработка отходов, а именно апсайклинг, то есть создание продукта с более высокой ценностью. Таким образом, то, что раньше считалось источником экологической угрозы, становится ресурсом для будущего. Если эта технология получит развитие, она сможет одновременно снизить уровень загрязнения пластиком и помочь в борьбе с изменением климата. Решение двух глобальных задач одним процессом - редкий пример того, как наука находит неожиданные точки пересечения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026