Edderkoppespind er foreslået, at der bruges som en muskel robotter
Source:
Edderkoppespind, der allerede er kendt som en af de mest holdbare materialer med deres vægt, har en anden usædvanlig ejendom, der kan føre til fremkomsten af nye typer af kunstige muskler eller robot aktuatorer, fandt forskerne. Elastiske fibre, som det viste sig, er meget responsiv at luftfugtigheden skifter. Over et vist niveau af relativ fugtighed i de skrumpe og krøller, med strøm nok til at konkurrere med andre materialer, som er undersøgt som aktuatorer — det er, at enheder, der bevæger sig til at gennemføre en bestemt aktivitet, som ventilstyring.
Resultaterne blev præsenteret i tidsskriftet Science Fremskridt i arbejdet for MIT Professor Markus Buehler.
spider ' s Web er det stærkeste materiale
Forskere ikke så længe siden opdagede en fantastisk ejendom af edderkopsilke kaldet supersymmet, når en tynd fiber kan pludselig at skrumpe ind i takt med ændringer i fugtighed. Ny konklusion er, at trådene ikke kun komprimeret, men også vredet på samme tid, hvilket skaber en stærk deformation styrke. "Det er et nyt fænomen," siger Buhler.
"Vi fandt ud af det ved et uheld", bekræftet af hans kolleger. "Vi ønskede at undersøge virkning af luftfugtighed på dragline edderkoppespind". Til dette har de hængt en belastning af silke til at skabe en slags pendul, og sæt ham i en celle, hvor de kan overvåge den relative fugtighed inde. "Når vi har øget luftfugtighed, pendulet begyndte at rotere. Vi havde ikke forventet."
Hold har undersøgt en række andre materialer, herunder menneskehår, men fandt ikke en sådan vridende bevægelser i andre eksperimenter. Men det første fænomen har allerede prøvet at gælde (i teorien) at de kunstige muskler.
"Det kunne være meget interessant for fællesskabet af robotteknologi", siger bühler, med henvisning til en ny måde at håndtere visse typer af sensorer eller control-enheder. "Du kan manipulere bevægelser meget præcist, styring af fugtighed".
Spider silke er allerede kendt for sin enestående balance af styrke og vægt, sin fleksibilitet og elasticitet. Flere grupper af forskere rundt om i verden arbejder på at reproducere disse egenskaber i syntetiske versioner af fiber-baseret protein.
Selv om formålet med denne deformation kraft, fra det synspunkt af en edderkop er ukendt, forskerne mener, at supersymmet reaktion på fugt kan være en måde at sikre, at netværket er strakt, når det er morgen dug, som kan skade den og mindske modtageligheden over for vibration, på grund af hvor spider føler sit bytte.
"Vi fandt ingen biologisk mening" i dette vrid, siger bühler. Men takket være kombinationen af eksperimenter og molekylær modellering via computeren, at de var i stand til at afgøre, hvordan mekanismen til at vride. Det viser sig, at det er baseret på at minimere en særlig form for konstruktion af et protein kaldet Prolin.
Undersøgelsen af denne grundlæggende mekanisme, der kræves detaljeret molekylær modellering. "Vi har prøvet at finde den molekylære mekanisme, som vores kolleger, der findes i laboratoriet. Og vi har fundet en potentiel mekanisme baseret på Prolin". De viste, at strukturen af Prolin fører til en vridning i simulering.
"Dragline spindelvæv er et protein, fiber. Det består af to proteiner, MaSp1 og MaSp2". Prolin er behov for reaktionen vride fundet i MaSp2, og når vand-molekyler interagerer med ham, kan de ødelægge hans hydrogenbinding er asymmetrisk, som forårsager torsion. Rotationen sker i én retning, og ved en relativ luftfugtighed på 70%.
"det Protein har en indbygget symmetri af rotation," siger Buhler. Og på grund af hans magt, torsion, det gør det muligt at "en ny klasse af materialer". Måske det vil gengive i et syntetisk materiale, og oprette en ny polymert materiale, som gentage denne adfærd.
"den Unikke evne til silke for at være superstitio og vis roterende adfærd som reaktion på ekstern udløser, såsom fugt, kan bruges til at udvikle følsomme materialer, der er baseret på silke, som kan være præcist konfigureret til at nanoskalaen. Potentielle applikationer, der spænder fra bløde robotter, og fugtighed sensorer til intelligente tekstiler og generatorer af ren energi".
Det Kan være rigtigt, at andre naturlige materialer, har denne egenskab, men de har endnu ikke opdaget. Og hvad kan du se? Fortælle os .
Anbefalet
Hvad er den fire-dimensionale rum?
Modellering kamera bevægelse i fire-dimensionelle rum. Se verden på forskellige dimensioner ændrer den måde, vi opfatter alt omkring, herunder tid og rum. Tænk på forskellen mellem de to dimensioner, og tre dimensioner er let, men hvad med den fjerde...
15 af de bedste citater af albert Einstein om videnskab og liv
albert Einstein var synonymt med ordet «Geni». Ja, med store bogstaver. Ikke underligt, at de siger, at en talentfuld person, der er dygtig i alt. Genius kan også kaldes et talent, fordi det er en unik funktion af en person for at være inte...
Astronomer har opdaget virkningerne af de ældste blinker i det observerbare Univers
Efterglød SGRB181123B, der er optaget af Gemini North-teleskop. Efterglød, der er markeret med en cirkel. Astronomer optaget efterglød af de svage og hurtig burst fundet i en afstand af 10 milliarder lysår fra Jorden. Dette efterglød er så langt væk,...
Relateret Nyt
SpaceX første lanceret et bemandet rumfartøj Besætning Drage til ISS
her er hvad der ventede mig i mange år, og der blev udskudt i løbet af gentagne overførsler: lanceringen fra SpaceX. Lige fra launch pad LC-39A space center. Kennedy i Florida (og derfra fløj Apollo og space Shuttle) fløj Falcon 9...
Freaky DNA fra de otte bogstaver kunne tilhøre udlændinge
Traditionelle består af fire basepar, A, C, G og T. Men for nylig etableret genetiske system Pakket otte — dobbelt så mange som normalt findes i selvreplikerende molekyler. Det nye system fik navnet "Hetemaj", og hvad der er mest ...
13-årige Jackson Oswalt blev den yngste person til at bygge en fusionsreaktor
I den videnskabelige verden, at der er en ny udfordrer til titlen unge atomfysiker, har opnået en termonuklear fusion reaktion. Det er en 13-årig dreng ved navn Jackson Oswalt, der bor i Tennessee (). Mens hans jævnaldrende, hvilk...
Fysik af udenjordisk liv: udlændinge skal være magen til jordboerne
Ved slutningen af dette århundrede, siger astrofysiker, Martin Rees, vi er nødt til at besvare de spørgsmål, vi lever i et multivers eller ej, og hvordan de forskellige love i de enkelte universer. Svaret på dette spørgsmål, i hen...
Universet har næsten ingen antistof. Hvorfor?
Når vi ser på Universet, alle dens planeter og stjerner, galakser og klynger, gas -, støv -, plasma -, ser vi overalt den samme signatur. Vi kan se en linje af atomic absorption og emission, ser vi, at sagen i et samspil med andre...
NASA har lavet stamceller "usynlige" for immunforsvaret
Forskere fra University of California i San Francisco, der anvendes et system af gen redigering CRISPR-Cas9 at skabe den første pluripotente stamceller, som er funktionelt "usynlige" for immunforsvaret. Denne begivenhed er den bio...
Er det muligt at lære i din søvn? Det er muligt,
af kronisk søvnløshed hjælpe lydbøger, podcasts, og sovepiller. Hvis du indlæse bøger om hele natten, og de vil gradvist at trænge ind i drømme. Og det sjove er, nogle gange kan du selv huske, hvad han hørte i morgen. Forskere har...
Hvad "superkræfter" besidder mennesker?
før vi diskutere, hvorfor folk kan lide sig selv, tror på dem. Superhelte i vore dage overalt: tv-shows, film, spil. Der er endnu toy versioner af superhelte — hvem har ikke spillet med disse "mennesker-edderkopper" lavet af plast...
Jorden unik, er liv på andre planeter hurtigt døde
"Gåden om, hvorfor vi har ikke fundet nogen tegn på udlændinge, måske ikke så meget, der er forbundet med sandsynligheden for fremkomsten af liv eller intelligens, men med den ekstremt hurtige fremkomsten af de biologiske reguleri...
Nobelpristageren tabt præmier på grund af racistiske bemærkninger
I 1962, Amerikansk biolog James Watson vandt Nobelprisen i fysiologi eller medicin for opdagelsen af strukturen af molekylet . I hele min karriere 90-årige forsker nødt til at give en masse skandale, interviews, hvor han talte om ...
SpaceX vil afskedige 10% af medarbejderne til at fokusere på, hvad der er vigtigt
Flyfabrikanten privat rum, transport, der vil tage os den ene dag til Mars, reducerer 10% af arbejdsstyrken, næsten umiddelbart efter den første vellykkede raket til en satellit operatør Iridium. De nyheder, der først blev udgivet...
For hele tiden, at forskerne har tydet på mindst 1% af data fra Large Hadron Collider
the Large Hadron Collider — er en af de mest fantastiske opfindelser af menneskeheden, der er ansvarlig for opdagelsen af talrige subatomare partikler, herunder den flygtige Higgs boson. Og for nylig, at nye data antyder på ...
For hele tiden, at forskerne har tydet på mindst 1% af data fra Large Hadron Collider
the Large Hadron Collider — er en af de mest fantastiske opfindelser af menneskeheden, der er ansvarlig for opdagelsen af talrige subatomare partikler, herunder den flygtige Higgs boson. Og for nylig, at nye data antyder på ...
Den nye model af Universet forklare mørk energi
Forskere fra Uppsala Universitet i Sverige har foreslået en ny model af Universet, der er i stand, efter deres mening, til at løse mysteriet om mørk energi, som ifølge mange teoretiske fysikere, der er ansvarlig for en udvidelse a...
Amøbe fundet i løsningen af komplekse matematiske problemer hurtigere end en computer
den Amøbe — det er en simpel skabning, vi går i skole på en af de første lektioner af biologi. Næppe nogen mener, at den amøbe af højt intelligente personer, fordi hun ikke har et nervesystem i den sædvanlige forstand. Men e...
Hvad de kan forvente fra videnskab i 2019?
for at Forudsige fremtiden på — er ikke nemt. Dette er dedikeret til hele disciplin. Uddannet forecasters stole på data til at søge tendenser, observere folks adfærd, der forsøger at gætte, hvad der vil ske næste. Dette er især sa...
Forskere har opnået superledning på rekordhøje temperaturer
fra skolens undervisning i fysik vi ved, at en elektrisk strøm, der løber gennem en dirigent mødes med modstand. På grund af dette, en masse energi, der er brugt til noget, men i 1911, forskere har bemærket en underlig funktion af...
Mindste partikler. Hvordan er de grundlæggende?
hvad der er på det mest grundlæggende niveau? Er der en mindste muligt mursten eller et sæt af klodser, som du kan bygge bogstaveligt talt alt i Universet, der ikke kan opdeles i noget mindre? Til dette spørgsmål, som videnskaben ...
Det globale udslip af kuldioxid vil slå rekorden i 2018
det Forventes, at de globale kulstofemissioner nået et rekordhøjt niveau i 2018, trods opfordringer fra klima-forskere og internationale organisationer såsom Fn, at reducere. Det forventes, at den verdensomspændende brug af fossil...
Forskere har fundet en måde at udnytte den energi, for termonuklear fusion
En af de mest lovende områder i det nukleare område, og er den type af rektor, der kaldes en tokamak. Det bruger et meget kraftigt magnetfelt, som inde i de særlige toroidalt kammer (i form af en hul donut) er fanget af den opvarm...
Bemærkninger (0)
Denne artikel har ingen kommentarer, vær den første!