حرير العنكبوت هو اقترح أن تستخدم العضلات الروبوتات
Source:حرير العنكبوت ، معروفة باعتبارها واحدة من المواد الأكثر دواما مع وزنهم أخرى غير عادية الملكية والتي يمكن أن تؤدي إلى ظهور أنواع جديدة من العضلات الاصطناعية أو الروبوتية المحركات ، وجد الباحثون. الألياف المرنة, كما اتضح, هي استجابة للغاية على الرطوبة التغييرات. فوق مستوى معين من الرطوبة النسبية أنها تقلص حليقة, مع ما يكفي من القوة للتنافس مع غيرها من المواد التي يتم التحقيق فيها كما المحركات — وهذا هو ، الأجهزة التي تتحرك لتنفيذ نشاط معين ، مثل صمام التحكم.
وكانت النتائج المعروضة في مجلة علوم السلف في أعمال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا البروفيسور ماركوس بوهلر.
شبكة العناكب هو أقوى مادة
الباحثون منذ وقت ليس ببعيد اكتشف خاصية مذهلة من حرير العنكبوت يسمى supersymmet عندما رقيقة من الألياف يمكن أن تتقلص فجأة في استجابة للتغيرات في الرطوبة. جديد الاستنتاج هو أن المواضيع ليست فقط مضغوط ولكن أيضا الملتوية في نفس الوقت ، وخلق قوية قوة التوائية. "ظاهرة جديدة" ، ويقول بوهلر.
"لقد وجدت عن طريق الصدفة" ، وأكد من قبل زملائه. "أردنا دراسة تأثير الرطوبة على خيط الجذب حرير العنكبوت". ولهذا فهي قد علقت حمولة من الحرير لخلق نوع من البندول و وضعه في زنزانة ، حيث يمكنهم مراقبة الرطوبة النسبية في الداخل. "عندما قمنا بزيادة الرطوبة ، البندول بدأت تدور. نحن لم نتوقع."
فريق التحقيق في عدد من المواد الأخرى, بما في ذلك الإنسان الشعر ، ولكن لا توجد مثل هذه التواء الحركات في تجارب أخرى. ومع ذلك ، فإن أول ظاهرة بالفعل حاولت تطبيق (نظريا) إلى العضلات الاصطناعية.
"يمكن أن تكون مثيرة جدا للاهتمام بالنسبة للمجتمع الروبوتات" ، ويقول بوهلر ، مشيرا إلى طريقة جديدة للتعامل مع أنواع معينة من أجهزة الاستشعار أو أجهزة التحكم. "يمكنك التعامل مع الحركات بدقة ، التحكم في الرطوبة".
حرير العنكبوت هو بالفعل معروفة استثنائية ميزان القوة والوزن ، ومرونة. عدة مجموعات من العلماء في جميع أنحاء العالم يعملون على إعادة إنتاج هذه الخصائص في الإصدارات الاصطناعية الألياف القائم على البروتين.
على الرغم من أن الغرض من هذه قوة التوائية ، من وجهة نظر العنكبوت هو معروف ، ويعتقد العلماء أن supersymmet ردا على الرطوبة يمكن أن يكون وسيلة للتأكد من أن الشبكة امتدت عندما ندى الصباح ، والتي يمكن أن تلحق الضرر والحد من التعرض للاهتزاز ، وذلك بسبب العنكبوت يشعر فريسته.
"لقد وجدنا لا البيولوجية بمعنى" في هذا التواء الحركة ، ويقول بوهلر. ولكن بفضل مزيج من التجارب المعملية و النمذجة الجزيئية عن طريق الكمبيوتر, أنهم كانوا قادرين على تحديد كيفية آلية التواء. اتضح أنه يقوم على التقليل من شكل معين من البناء بروتين يسمى البرولين.
دراسة هذه الآلية الأساسية المطلوبة مفصلة النمذجة الجزيئية. "حاولنا أن نجد الآلية الجزيئية التي زملائنا العثور عليها في المختبر. وجدنا آلية محتملة استنادا إلى البرولين". أنها أظهرت أن هيكل البرولين يؤدي إلى التواء في المحاكاة.
"خيط الجذب خيوط العنكبوت هو بروتين الألياف. وتتكون من اثنين من البروتينات الرئيسية, MaSp1 و MaSp2". البرولين هناك حاجة إلى رد فعل التواء وجدت في MaSp2 ، وعندما جزيئات الماء تتفاعل معه ، يدمروا له السندات الهيدروجين هو غير المتماثلة ، مما يسبب التواء. دوران يحدث في اتجاه واحد فقط و في الرطوبة النسبية 70%.
"البروتين لديه المدمج في التماثل دوران" ، ويقول بوهلر. وبسبب قوته التواء ، فإنه يجعل من الممكن "فئة جديدة من المواد". ربما سيكون إعادة إنتاج المواد الاصطناعية وخلق جديد المواد البوليمرية التي يكون تكرار هذا السلوك.
"قدرة فريدة من الحرير إلى superstitio وتظهر التناوب السلوك ردا على المشغلات الخارجية مثل الرطوبة يمكن استخدامها لتطوير المواد الحساسة على أساس الحرير ، والتي يمكن أن تكون بدقة تكوين النانو. التطبيقات المحتملة مجموعة من لينة الروبوتات, الرطوبة مجسات المنسوجات الذكية و مولدات الطاقة النظيفة".
قد يكون صحيحا أن المواد الطبيعية الأخرى لديها هذه الخاصية ، ولكنها لم تكتشف بعد. واستخدام ما ترى ؟ قل لنا .
المزيد
ما هو الخطأ مع اختبارات الفيروس ؟
اليوم العديد من تشويه صورة غيتس ، متهما إياه بتعمد التقطيع من السكان (ولكن كيف؟) و في نفس الوقت كل الخطايا المميتة. أقول لماذا الملياردير الأمريكي هو في الواقع أحسنت و لا الزواحف بغض النظر عن مدى القلق من أنه قد يبدو ، ولكن العالم اعتادوا على فيروس ك...
نمذجة حركة الكاميرا في الفضاء الرباعي الأبعاد. رأي العالم في مختلف الأبعاد يغير الطريقة التي ننظر بها كل شيء حولها ، بما في ذلك الزمان والمكان. فكر في الفرق بين بعدين وثلاثة أبعاد السهل, ولكن ماذا عن الرابع ؟ من المهم أن نفهم ما تعنيه العلماء و الباح...
المحاكاة الحاسوبية أثبتت أن "تأثير الفراشة" لا وجود له
تأثير الفراشة يشير إلى خصائص بعض النظم الفوضوية حسنا, المشجعين الخيال العلمي – حان الوقت خيبات الأمل. تذكر قصة راي برادبري «صوت الرعد»? في هذا الصياد مروحة اسمه Eckels يذهب على تكلفة الصيد في عصر الدهر الوسيط ، ولكن في طريق العودة عن طريق ا...
أخبار ذات صلة
سبيس اكس الأولى أطلقت المركبة الفضائية المأهولة طاقم دراجون إلى المحطة الفضائية الدولية
هذا ما كان ينتظر العديد من السنوات و التي تم تأجيلها في مسار التحويلات المتكررة: إطلاق من سبيس اكس. فقط من انطلاق LC-39A مركز الفضاء. كينيدي في فلوريدا (ومن هناك طار أبولو مكوك الفضاء) طار الصاروخ فالكون 9 مع البعثة SpX-DM1. جنبا ...
فظيع الحمض النووي من ثمانية أحرف يمكن أن تنتمي إلى الأجانب
التقليدي يتكون من أربعة أزواج قاعدة A, C, G و T. ولكن الذي أنشئ مؤخرا الوراثية نظام معبأة ثمانية مرتين كما توجد عادة في تعليمة الجزيئات. النظام الجديد يسمى "Hetemaj" و ما هو الأكثر إثارة للاهتمام — انها قد تكون مشابهة لبنات بناء ا...
البالغ من العمر 13 عاما جاكسون أوزوالت أصبح أصغر شخص على بناء مفاعل نووي
في عالم العلم هناك منافس جديد على لقب الشباب في الفيزياء النووية ، حققت الانصهار النووي الحراري رد فعل. وهو في 13 من عمره يدعى جاكسون Oswalt, الذين يعيشون في ولاية تينيسي (). بينما أقرانه ، التي هي نموذجية في هذا العصر ، لعبت ألعا...
الفيزياء من الحياة خارج كوكب الأرض: الأجانب يجب أن تكون مشابهة أبناء الأرض
في نهاية هذا القرن ، ويقول عالم الفيزياء الفلكية مارتن ريس ، نحن بحاجة إلى الإجابة على السؤال نحن نعيش في الكون المتعدد أو لا ، وكيف تختلف قوانين الفيزياء في التأسيسية الأكوان. الجواب على هذا السؤال ، وفقا الأرز, تحديد, "كيف يجب ع...
الكون يكاد لا يملك أي المادة المضادة. لماذا ؟
عندما ننظر إلى الكون ، بكل ما فيها من الكواكب و النجوم و المجرات و المجموعات الغاز والغبار البلازما ، ونحن نرى في كل مكان نفس التوقيع. ونحن نرى خط الامتصاص الذري الانبعاثات ، ونحن نرى أن المسألة يتفاعل مع أشكال أخرى من المسألة ، و...
ناسا جعلت الخلايا الجذعية "غير مرئية" في نظام المناعة
علماء من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو تستخدم نظام تحرير الجينات كريسبر-Cas9 لإنشاء أول الخلايا الجذعية المحفزة التي وظيفيا "غير مرئية" في نظام المناعة. هذا الحدث هو الهندسة البيولوجية في المختبر يسمح لمنع رفض زرع الخلايا الجذ...
هل من الممكن أن تتعلم في النوم الخاصة بك ؟ فمن الممكن
من الأرق المزمن يساعد الكتب الصوتية, الصوتية, الحبوب المنومة. إذا قمت بتحميل الكتب في كل ليلة ، وسوف اختراق تدريجيا في الأحلام. و الشيء المضحك في بعض الأحيان يمكنك حتى تذكر ما سمع في الصباح. العلماء منذ فترة طويلة عما إذا أن تكون ...
ما "القوى العظمى" تمتلك الناس ؟
قبل أن نناقش لماذا الناس يحبون أنفسهم يؤمنون بها. الأبطال الخارقين في أيامنا هذه في كل مكان: البرامج التلفزيونية والأفلام والألعاب. هناك حتى لعبة الإصدارات من الأبطال الخارقين الذين لم يلعبوا مع هؤلاء الناس "العناكب" مصنوعة من الب...
الأرض فريدة من نوعها هو الحياة على الكواكب الأخرى بسرعة توفي
"لغز لماذا لم نجد أي علامات الأجانب ، ربما ليس ذلك بكثير على اتصال مع احتمال ظهور الحياة أو الذكاء ، ولكن مع غاية الظهور السريع البيولوجية تنظيم الحلقات ردود الفعل على سطح الكوكب" ، ويقول أديتيا شوبرا من الجامعة الوطنية الأسترالية...
مبرمج-biohacking, نمت الغنية على بيتكوين, خطط لإنشاء مصمم الأطفال
لوحة المفاتيح براين الأسقف في أوستن, تكساس, حرفيا تبخير. معترف بها على الصعيد الوطني عالية السرعة والطباعة على الآلة الكاتبة ، أنه تم إعداد طلب مهذبا ، المعروفة المستقبلي من المملكة المتحدة. أرغب في الحصول على المشورة حول "بدء الت...
نحن بحاجة أكثر قوة نووية محركات لاستكشاف الفضاء. إنتاج البلوتونيوم-238 ينمو
في العام الماضي ، "فوياجر 2" اندلعت أخيرا من خلال الفضاء بين النجوم ، وجود أكثر من 18 مليار كيلومتر. هذه ملحمة البعثة كان ممكنا بفضل تكنولوجيا الطاقة النووية المركبة الفضائية التي عملت على مدى عقود. المركبة الفضائية ، على غرار زوج...
الذكاء الاصطناعي سوف تحدد عمرك على الأمعاء الدقيقة
العديد من البكتيريا وغيرها من الكائنات الدقيقة التي تعيش في أمعائك ، والتي غالبا ما يشار إليها باسم microbiome أو الدقيقة ، ليس فقط تساعدك على هضم الطعام و محاربة الأمراض. كما هو موضح بالتفصيل في دراسة جديدة ، كما أنها توفر دقة ال...
كيف الجدول الدوري للعناصر الدوري
كل ميدان من ميادين العلم هو المفضل لديك الذكرى. علماء الفيزياء انه "مبادئ" نيوتن كتاب 1687 ، والتي أدخلت قوانين الحركة والجاذبية. علماء الأحياء احتفال داروين "أصل الأنواع" (1859) و عيد ميلاده (1809). ويقول علماء الفلك 1543 ، لأن ه...
تحت الأرض الميكروبات وصلت تقريبا إلى الخلود
في الشهر الماضي ، عميق الكربون أعلن المرصد الحقيقة المذهلة: كتلة من الميكروبات التي تعيش تحت سطح الأرض, من 15 إلى 23 مليار طن من الكربون عن 245-385 أضعاف كتلة الكربون من جميع الناس. ومن المدهش. بعد كل شيء, ليس ببعيد لم يكن لدينا ف...
حلم من الفيزيائيين: ما المصادمات ستكون أكثر برودة بكثير من الكبير?
إذا فيزياء الجسيمات الأولية الحصول على طريقهم, برامج جديدة سوف تكون قادرة على يوم واحد إلى استكشاف شامل الغريب دون الذرية الجسيمات في الفيزياء — بوزون هيغز. ست سنوات بعد اكتشاف هذه الجسيمات في مصادم هادرون الكبير ، الفيزيائيين تخط...
عالما بطريق الخطأ العثور على أقدم نسخة من الجدول الدوري
في بعض الأحيان يمكنك اكتشاف مدهش حقا لا قيمة الأشياء ، وإجراء العامة وتنظيف الغرفة ، حيث معظم تنظيف أبدا حقا القيام به. لا تصدق ؟ فقط اسأل الطبيب الكيمياء آلان ايتكين من جامعة سانت اندروز (اسكتلندا) في عام 2014 قضى شهرا من حياتي و...
CERN يريد بناء أكبر و أروع مصادم الجسيمات في الكون
في الحقيقة أنا تعمدت أخطأت في العنوان. المصادمات — تماما الظاهرة الطبيعية التي غالبا ما يحدث في الكون. وجه الانقسام في النجوم والثقوب السوداء في الطاقات التي هي من الصعب حتى أن نتصور. ومع ذلك ، فخر يستيقظ عندما كنت أدرك أن الشخص ا...
العلماء: الطاقة النووية هو الخلاص الوحيد من الكارثة المناخية
للحد من انبعاثات غازات الدفيئة وانقاذ الكوكب من ظاهرة الاحتباس الحراري ، تحاول العديد من البلدان في التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة. على بناء الطاقة الشمسية ومزارع الرياح التي تأخذ مساحة ضخمة من الأراضي. ويعتقد العلماء أن هذه الم...
الحائز على جائزة نوبل فقدت أقساط بسبب تصريحات عنصرية
في عام 1962 ، عالم الأحياء الأمريكي جيمس واتسون على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب عن اكتشاف بنية الجزيء . في حياتي المهنية من 90 عاما العلماء أن تعطي الكثير من فضيحة المقابلات التي تحدث من مذلة السود وادعى أن الغباء هو المرض ا...
العلماء للبحث عن البكتيريا توليد الكهرباء
بعض أنواع البكتيريا يمكن أن تولد الطاقة الكهربائية العلماء تنوي استخدامها كما خاصية غير معتادة بالنسبة الكهروكيميائية الأجهزة والوقود معالجة مياه الصرف الصحي. كقاعدة عامة, غير عادية من البكتيريا موجودة في بيئات مع انخفاض تركيز الأ...
تعليقات (0)
هذه المادة قد لا تعليق أول