|
Ученые из университета Иоганна Гутенберга Майнц и Института Макса Планка полимерных исследований в Германии создали новый синтетический материал с содержание минеральных веществ почти на 90 процентов, но очень гибкий. Они подражали структурным элементам можно найти в большинстве морских губок и воссоздал спикул губок использованием природного карбоната кальция, минеральных и белка губки. Природные минералы, как правило, очень жесткие и колючие, такой хрупкий, как фарфор.
Удивительно, синтетические спикул превосходят их природные аналоги с точки зрения гибкости, демонстрируя гибкость, как резина. Синтетических спикул можно, например, легко может быть П-образной без разрыва или проявляя никаких признаков разрушения.
Это очень необычная характеристика, описана немецким исследователям в журнале Science, в основном за счет части органических веществ в новый гибридный материал. Это примерно в десять раз больше, чем в природных спикул. Спикулы являются структурными элементами в большинстве морских губок. Они обеспечивают структурную поддержку и удержать хищников. Они очень жесткие, колючие и даже довольно трудно режется ножом.
Спикул губок таким образом, предлагают прекрасный пример того, легкая, прочная и непроницаемая система обороны, которая может вдохновить инженеров, чтобы создать бронежилеты будущего.
Исследователи во главе с Вольфгангом Тремель, профессор университета Иоганна Гутенберга Майнц, и Ганс-Юрген Батт, директор Макс Планк Института полимерных исследований в Майнце, использовать эти природные спикул губки в качестве модели для вырастить их в лаборатории. Синтетических спикул были сделаны из кальцита (CaCO3) и силикат-α. Последний представляет собой белок из кремнистых губок, что в природе, катализирует образование диоксида кремния, которая образует естественную спикул губок диоксида кремния. Силикат-α был использован в лабораторных условиях для управления самоорганизацией спикул кальцита. Синтетический материал был самостоятельно собран из аморфного карбоната кальция промежуточных и силикат, а затем в возрасте до конечного кристаллического материала.
После шести месяцев, синтетические спикул состоял из кальцита нанокристаллов выровнены в моду кирпичная стена с белком, как встроенные цемента в границах между кальцитом нанокристаллов. Спикул были 10-300 микрометров в длину с диаметром 5-10 мкм.
|
