Pajęczyny zaproponowali użycie jako mięśni roboty
Source:
Pajęczyny, już znany jako jeden z najbardziej wytrzymałych materiałów ze swoją wagą, posiada jeszcze jedną niezwykłą właściwość, która może doprowadzić do pojawienia się nowych rodzajów sztucznych mięśni lub zautomatyzowanych napędów, odkryli naukowcy. Elastyczne włókna, jak się okazało, bardzo silnie reagują na zmiany wilgotności. Powyżej pewnego poziomu wilgotności względnej powietrza nagle zaciskają się i zwijają, stosując odpowiednią siłę, aby konkurować z innymi materiałami, które są badane jako siłowników — czyli urządzeń, które poruszają się do realizacji pewnej aktywności, rodzaju sterowania zaworem.
Wyniki pracy zostały zaprezentowane w czasopiśmie Science zaliczki dla przemysłu w pracy profesora MIT Marcusa Bühlera.
Pajęczyna — прочнейший materiał
Naukowcy nie tak dawno temu odkryli cudowne właściwości pajęcze jedwabiu pod nazwą суперсжимаемость, gdy cienkie włókna mogą nagle kurczą się w odpowiedzi na zmiany wilgotności. Nowy wniosek polega na tym, że nici nie tylko są kompresowane, ale i zwijają się jednocześnie, tworząc silną скручивающую życie. "To nowe zjawisko", mówi Buehler.
"odkryliśmy to przypadkiem", potwierdzają jego koledzy. "Chcieliśmy zbadać wpływ wilgotności na драглайн pajęcze jedwabiu". Do tego powiesili ładunek na jedwab, aby stworzyć coś w rodzaju wahadła, i wsadzili go do celi, gdzie można kontrolować wilgotność względną wewnątrz. "Kiedy zwiększyliśmy wilgotność, wahadło zaczął się obracać. Nie spodziewałyśmy się tego".
Zespół sprawdziłam kilka innych materiałów, w tym ludzkie włosy, ale nie znalazła takich ruchu obrotowym ruchów w innych eksperymentach. Jednak pierwsze zjawisko już próbowali zastosować (w teorii) do sztucznych mięśni.
"To może być bardzo interesujące dla społeczności robotyki", mówi Buehler, mając na uwadze nowy sposób zarządzania niektórymi rodzajami czujników lub kontrolnych urządzeń. "Można manipulować ruchami bardzo dokładnie kontrolować wilgotność".
Pajęczyny już znana jest wyjątkowym stosunkiem wytrzymałości do masy, jej elastyczność i sprężystość. Kilka grup naukowców na całym świecie pracują nad tym, aby odtworzyć te właściwości w syntetycznej wersji włókien na bazie białka.
Chociaż cel ten roll collection siły, z punktu widzenia pająka, nieznany, naukowcy uważają, że суперсжимаемость w odpowiedzi na wilgoć, może być sposobem, aby upewnić się, że sieć napięta, gdy na nią działa poranna rosa, która może doprowadzić do jej uszkodzenia i zmniejszyć podatność na wibracje, dzięki której pająk czuje swoją ofiarę.
"nie znaleźliśmy żadnego biologicznego sensu" w tym скручивающем ruchu, mówi Buehler. Ale dzięki połączeniu eksperymentów laboratoryjnych i modelowania cząsteczkowego za pomocą komputera są w stanie określić, jak działa mechanizm skręcania. Okazuje się, że jest on oparty na zminimalizowaniu pewnego rodzaju budowlanego białka, zwanego пролином.
Badanie tego podstawowego mechanizmu wymagało szczegółowego modelowania cząsteczkowego. "Staraliśmy się znaleźć molekularny mechanizm tego, że nasi koledzy odkryli w laboratorium. I znaleźliśmy naprawdę potencjalny mechanizm, oparty na пролине". Wykazały one, że to właśnie struktura proliny powoduje skręcanie w modelowaniu.
"Драглайн wide web — to белковое włókno. Składa się on z dwóch głównych białek, MaSp1 i MaSp2". Prolina, niezbędny do reakcji skręcania, znaleźli w MaSp2, i gdy cząsteczki wody oddziałują z nim, niszczą jego wiązania wodorowe asymetrycznie, co powoduje skręcanie. Obrót odbywa się tylko w jednym kierunku i przy wilgotności względnej do 70%.
"Białko ma wbudowaną symetrię obrotową", mówi Buehler. I dzięki jego mocy gwintu, to sprawia, że możliwe "zupełnie nową klasę materiałów". Być może uda się odtworzyć w syntetycznym materiale i utworzyć nowy materiał, który powtarzał to zachowanie.
"Wyjątkowa zdolność jedwabiu narażone суперсжатию i zachować obrotowy zachowanie w odpowiedzi na zewnętrzne wyzwalacze, takie jak wilgotność, może być używany do projektowania wrażliwych materiałów na bazie jedwabiu, które można będzie dostosować do наноуровне. Potencjalne zastosowania są zróżnicowane: od miękkich robotów i czujników wilgotności do inteligentnych tkanin i generatory czystej energii".
Może być i tak, że inne naturalne materiały mają tę właściwość, jednak ich jeszcze nie odkrył. A jakie zastosowanie widzisz? Powiedz .
Bardziej:
Co jest nie tak z testami na koronawirusy?
Dziś wielu opętanego Gatesa, oskarżając go o rozmyślne чипировании ludności (tylko jak?) i przy okazji wszystkich grzechów śmiertelnych. Opowiadamy, dlaczego amerykański miliarder naprawdę dobrze i wcale nie рептилоид Jak niepokojące jest to nie wyda...
Co to jest четырехмерное przestrzeń?
Symulacja ruchu kamery w четырехмерном przestrzeni. Widok świata w różnych wymiarach zmienia to, jak postrzegamy wszystko wokół, w tym czas i przestrzeń. Myśleć o różnicy między dwoma wymiarami i trzema miarami łatwo, ale co z czwartego? Ważne jest, ...
15 najlepszych cytatów Alberta Einsteina o nauce i życiu
Albert Einstein był synonimem słowa «Genialny». Dokładnie tak, z dużej litery. Nie bez powodu mówi się, że utalentowany człowiek utalentowany we wszystkich. Geniusz też można nazwać talentem, tak jak jest to unikalna cecha człowieka być mąd...
Nowości
SpaceX po raz pierwszy uruchomiła statek załogowy Crew Dragon do międzynarodowej stacji kosmicznej
Stało się to, na co czekali wiele lat i że został przesunięty w trakcie powtarzających się wyrazów: odbył się startup od SpaceX. Dosłownie tylko że z wyrzutni LC-39A centrum kosmicznego im. Kennedy ' ego na Florydzie (stamtąd na z...
Dziwna DNA z ośmiu liter może należeć do cudzoziemców
Tradycyjne składa się z czterech par zasad A, C, G i T. Ale niedawno utworzona genetyczna system zapakowana osiem — dwa razy więcej niż zwykle widuje się w samo-replikację molekułach. Nowy system nosi nazwę "хатимодзи", i co najci...
13-letni Jackson Oswalt stał się najmłodszym człowiekiem, построившим reaktor termojądrowy
W świecie nauki pojawił się nowy pretendent do tytułu młodego fizyka-ядерщика, który osiągnął reakcji termojądrowy. Im jest 13-letni chłopiec o imieniu Jackson Oswalt, mieszkający w stanie Tennessee (). Podczas gdy jego rówieśnicy...
Fizyka życie pozaziemskie: kosmici muszą być podobni do ziemian
Do końca tego wieku, mówi astrofizyk Martin Ryż, musimy uzyskać odpowiedź na pytanie, żyjemy w wieloświata, czy nie, a także jak bardzo różnią się prawa fizyki, które tworzą jej wszechświatów. Odpowiedź na to pytanie, zdaniem Ryżu...
We Wszechświecie prawie nie ma antymaterii. Dlaczego?
Kiedy patrzymy na Świat, na wszystkie planety i gwiazdy, galaktyki i gromady, gaz, pył, osocze, widzimy wszędzie te same sygnatury. Widzimy linii atomowej absorpcji i emisji, widzimy, że materia współdziała z innymi formami materi...
CRISPR zrobił komórki macierzyste są "niewidoczne" dla układu odpornościowego
Naukowcy z uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco wykorzystali system edycji genów CRISPR-Cas9 do tworzenia pierwszych pluripotencjalnych komórek macierzystych, które funkcjonalnie "niewidoczne" dla układu odpornościowego. ...
Czy można uczyć się we śnie? Okazuje się, że można
Od chronicznej bezsenności pomagają książki audio, podcasty i nasenne. Jeśli pobieranie książek na całą noc, będą stopniowo przenikać w sny. I co najśmieszniejsze, czasami można nawet przypomnieć sobie część tego, co usłyszał na d...
Jakie "суперсилами" mają ludzie?
Nie zdążyliśmy porozmawiać o tym, dlaczego ludzie , jak sami w nich wierzyli. Superbohaterowie w dzisiejszych czasach wszędzie: programy telewizyjne, filmy, gry. Istnieją nawet zabawki wersji superbohaterów — kto nie grał z tymi "...
Ziemia jest wyjątkowa: być może, życie na innych planetach szybko zginęła
"Zagadka, dlaczego jeszcze nie znaleźliśmy śladów kosmitów, może być nie tyle wiąże się z prawdopodobieństwem wystąpienia życia lub inteligencji, ile z rzadkością szybkiego powstania biologicznej regulacji pętli sprzężenia zwrotne...
Programista-биохакер, разбогатевший na биткоинах, planuje tworzenie designerskich dzieci
Klawiatura Briana Bishopa w Austin, w stanie Teksas, dosłownie dymiła. Uznany w skali krajowej szybki zecer tekstu, przygotowywał uprzejma prośba znanego футурологу z wielkiej Brytanii. Chciałem uzyskać porady w sprawie swojego "s...
Potrzebujemy więcej potężnych silników jądrowych, aby badać kosmos. Produkcja plutonu-238 rośnie
W zeszłym roku Voyager-2" w końcu przedarł się w te ... przestrzeń, po przejściu ponad 18 miliardów kilometrów. Ta epicka misja stała się możliwa dzięki energii jądrowej, technologii, której statki kosmiczne pracowały przez dziesi...
Sztuczna inteligencja określa twój wiek w mikroflorze jelit
Wiele bakterii i innych drobnych organizmów, które żyją w jelitach, która jest często nazywany микробиомом lub germinalnych, nie tylko pomagają w trawieniu pokarmów i walczyć z chorobami. Jak opisano szczegółowo w nowym badaniu, z...
Jak powstawała okresowy pierwiastków Mendelejewa
w każdej dziedzinie nauki ma swój ulubiony jubileusz. U fizyków to "Zasady Newtona, książka 1687 roku, która wprowadziła prawa ruchu i grawitacji. Biolodzy świętują дарвиновское "o powstawaniu gatunków" (1859 rok) i jego urodziny ...
Podziemne drobnoustroje praktycznie osiągnął nieśmiertelność
W zeszłym miesiącu obserwatorium Deep Carbon poinformowała o wspaniałym fakcie: masa bakterii, żyjących pod powierzchnią Ziemi, wynosi od 15 do 23 mld ton węgla, co około 245-385 razy większa od masy węgla do wszystkich ludzi. To ...
Marzenia fizyków: jakie коллайдеры były by lepsze Wielkiego zderzacza?
Jeśli fizyki cząstek elementarnych osiągną swego, nowe akceleratory będą w stanie w jeden dzień dokładnie zbadać najbardziej ciekawy субатомную cząstki w fizyce — bozon Higgsa. Sześć lat później, po otwarciu tej cząstki na Wielkim...
Naukowiec przypadkowo znalazłem najstarszą wersję układu okresowego Mendelejewa
Czasami można znaleźć naprawdę niesamowite i bardzo cenne rzeczy, przesuwając generalne sprzątanie pomieszczeń, w których ta sama sprzątanie nigdy oficjalnie nie została przeprowadzona. Nie wierzysz? Po prostu zapytaj doktora chem...
CERN znowu chce zbudować największy i najciekawszy akcelerator cząstek we Wszechświecie
W rzeczywistości, ja celowo popełnił błąd w tytule. Коллайдеры — całkiem naturalne zjawisko, które często spotyka się w naszym Wszechświecie. czynienia i podzieli się w gwiazdach i czarnych dziurach przy energiach, które nawet tru...
Naukowcy: energia jądrowa — jedyne zbawienie od katastrofy
Aby zmniejszyć cieplarnianych emisja i uchronić planetę przed globalnym ociepleniem, w wielu krajach świata próbują przejść na odnawialne źródła energii. Do tego budują słoneczne i elektrownie wiatrowe, które zajmują ogromny obsza...
Laureat nagrody nobla został pozbawiony premii z rasistowskich wypowiedzi
W 1962 roku amerykański biolog James Watson stał się laureatem nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny za odkrycie struktury cząsteczki . Przez całą swoją karierę 90-letni naukowiec zdążył dać wiele kontrowersyjnych wywia...
Naukowcy nauczyli się szukać bakterie generujące energię elektryczną
Niektóre bakterie potrafią generować energię elektryczną i naukowcy zamierzają wykorzystać ich niezwykłe właściwości do tworzenia elektrochemicznych paliwowych, urządzeń i oczyszczania ścieków. Jak zwykle niezwykłe bakterie występ...
Uwaga (0)
Ten artykuł nie ma komentarzy, bądź pierwszy!