Мидии помогли создать сверхпрочный полимер

09.11.2017

Ученые из университета Калифорнии в Санта-Барбаре (США), под руководством Меган Валентайн (Megan Valentine), "вдохновившись" примером мидий, создали новый сверхпрочный материал.

Морские мидии прикрепляются к подводным камням чрезвычайно надежно: их не в силах сорвать с места никакой шторм. Секрет такой цепкости - в вырабатываемом ими особом полимерном материале, внутренняя структура которого скреплена одновременно ковалентными связями между атомами и ионными связями между молекулами. Получающееся вещество одновременно эластично и прочно на разрыв.

Ученые уже некоторое время работают над созданием аналогичных искусственных материалов. Самый перспективный метод заключается в присоединении особых отрицательно заряженных химических групп, катехолов, в нити гелеобразных полимеров, уже имеющим внутри себя ковалентные связи. Затем полимер насыщают положительно заряженными ионами железа (Fe), которые образуют связи с несколькими соседними катехолами, "сшивая" нити полимера между собой.

Этот метод до сих пор имел один существенный недостаток: синтез таких полимеров происходил в водной среде, соответственно материал получался с самого начала набухшим от воды и к дальнейшему растяжению без разрывов был мало способен. Валентайн с коллегами решили исправить этот недочет, взяв за основу сухой гелевый полимер полиэтиленгликоль (ПЭГ).

Синтезировав ПЭГ, они присоединили к его нитям катехоловые группы, закрыв каждую из них еще одной химической группой-"колпаком", чтобы катехолы не реагировали с атмосферным кислородом. Прямо перед "сшиванием" нитей ПЭГ ионами железа, ученые удалили "колпаки", обработав материал кислотой.

Получившийся материал, как показали тесты, по прочности превосходит обычный полиэтиленгликоль в 100-1000 раз, и при этом способен растягиваться в несколько раз, поглощая значительную энергию. В перспективе, пишут авторы, возможно, его удастся еще и "научить" самостоятельно заращивать небольшие повреждения.

<< Назад: Новый мировой рекорд скорости среди автомобилей 10.11.2017

>> Вперед: Компактный 4K-проектор Canon XEED 4K600Z 09.11.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Моторный вагон электропоезда Alstom Multilevel III 05.11.2024 Компания Alstom презентовала в США новейший моторный вагон электропоезда Multilevel III, который в скором времени станет частью обновленного парка пригородных поездов NJ Transit. Презентация этого передового вагона состоялась на базе депо в Карне, Нью-Джерси, и обозначила важный шаг на пути к модернизации транспортной инфраструктуры региона. В ближайшие годы новые составы, включающие вагоны Multilevel III, пройдут серию тестов для проверки их технических характеристик. Первые испытания электропоездов планируются уже на маршрутах Нью-Джерси в 2025 году, а завершение полного обновления парка NJ Transit ожидается до 2029 года. Этот проект направлен на повышение скорости, эффективности и надежности железнодорожного сообщения в штате. Основная цель внедрения этих электропоездов - замена устаревших моделей Arrow III, которые использовались более 40 лет и были выпущены компанией General Electric. Новые моторные вагоны Multilevel III способны развивать эксплуатационную скорость до 177 км/ч, что превосходит максимальную скорость старых моделей в 160 км/ч. Кроме того, срок службы между капитальными ремонтами значительно увеличен - до 644 тысяч километров, что является важным улучшением по сравнению с предыдущим показателем в 32 тысячи километров у Arrow III. Помимо технических характеристик, важным преимуществом новых поездов стала увеличенная пассажировместимость. Вместимость вагонов Multilevel III возросла на 11%, что особенно актуально для NJ Transit, обслуживающего густонаселенные пригородные маршруты, где наблюдается высокая загруженность в часы пик. Это нововведение позволит улучшить транспортную доступность и сделать поездки более комфортными для пассажиров. Контракт на поставку 113 вагонов Multilevel III был подписан с Bombardier Transportation еще в конце 2018 года, до того как эта компания стала частью Alstom в результате слияния в 2021 году. Впоследствии, в 2022 и 2023 годах, к первоначальному заказу добавили еще 61 вагон, что увеличит парк NJ Transit и укрепит его позиции как одного из крупнейших операторов пригородных поездов на востоке США. Общая стоимость проекта составила $914 млн, что подчеркивает масштаб стремления NJ Transit к модернизации своего подвижного состава. Производственные мощности Alstom в Платтсбурге, штат Нью-Йорк, позволяют реализовать этот проект, используя современные технологии и ориентируясь на устойчивое развитие. Обновление подвижного состава NJ Transit с помощью электропоездов Multilevel III обеспечит не только более быструю и эффективную транспортную систему, но и повысит уровень комфорта для пассажиров. Внедрение этих инноваций способствует сокращению эксплуатационных расходов и улучшению экологической устойчивости железнодорожного транспорта в США.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026