化学家创造合成金属粘合剂贻贝

化学家可以借鉴一些贝类。贻贝,例如,产生强烈的胶棒金属和石头,即使在水。化学家们复制的蛋白质负责该合成材料中包含相同的元素的粘合剂。无论胶是否完全由这些元素或他们是否代表只是十分之一的化妆,附着力也同样好。这些发现是由研究人员马克斯普朗克研究所的聚合物的研究约翰内斯古腾堡大学和在美因茨。它可能使用90%的聚合物不需要创造良好的债券为其他功能提供化学代课这将允许他们坚持表面以外的金属或石头。(先进材料,2008欧洲杯足球竞彩年10月)

有些贝类有艰苦的生活:当他们在海底定居靠近海岸,来回不断飙升的冲浪拉。所以他们不是被海浪冲走,贝类使用特殊蛋白质附着牢固基础,工程师们仍然发现难以实现的能力:粘附在水中了。贝类可以这样做由于氨基酸苯丙氨酸,也称为多巴。它的化学结构使其与金属和矿物质形成非常稳定的债券和粘附蛋白中含有贝类附着到海底。

科学家与Hans-Jurgen对接合作,导演在美因茨的马克斯·普朗克聚合物研究所,教授从美因茨大学的沃尔夫冈Tremel已经再现了胶粘剂贝类蛋白质用人造聚合物。这些由长链分子和携带相同的化学代课使贝类蛋白质粘合剂。美因茨的研究人员已经发现,链中携带的链接数量的绑定多巴兼职教授没有总体相关性链的粘合度,提供不少于总数的10%。

研究人员测量了力让他们从一个表面分离不同的聚合物链。他们测试了聚合物,由完全的链接绑定多巴兼职和一些,只有五分之一或十分之一的链接。所需的力拉一个聚合物的表面总是相同的:67 piconewtons。这相当于体重的1000000的跳蚤。这个力就无法保持贝类在海底。然而,生物附着牢固,包含无数的聚合物链的轻拍,这允许他们勇敢的波的运动。

“事实上,粘合效果,在某种程度上,独立的结合位点的数量可以用来给其他聚合物中的链接功能,“Hans-Jurgen屁股说。例如,化学家可以制造一种聚合物,同样遵循不同的材料。欧洲杯足球竞彩二羟基苯丙氨酸债券主要由金属和矿物质。化学家可以提供高分子链中的其他链接代课,坚持木材、玻璃或骨头。金属粘合剂,债券和确保人工关节骨骼将会是很有趣的,”沃尔夫冈Tremel说。

起初,研究人员在美因茨困惑为什么聚合物链的粘合强度在很大程度上是独立于胶粘剂链接的数量。“通常情况下,我们假设一种聚合物粘合剂就像一条透明胶带,坚持在整个长度,“Hans-Jurgen屁股说。然而,表面的粘合带债券越多,就越难成功。这个模型,它描述了粘性聚合物作为一个持续的力量,并不适用于贝类蛋白质和人工同行。

“我们认为我们的聚合物链单结合位点与非常宽松的泉水,”沃尔夫冈Tremel说。皮时,他和他的团队只测量一个结合位点的力是固定在表面。如何紧密地粘合链接链中遵循对方然后无关紧要。

结合位点的密度会有影响,如果体重均匀地拉在整个聚合物的长度,而不是从一个结束。“在实践中,这只起到了很重要的作用,当表面是完全水平,”解释了屁股。“大多数表面非常粗糙的纳米级别,所以重量一端总是拉比其他更强烈。”

科学家们设计了实验对应这超然的过程。他们的单层聚合物应用于钛表面。使用钛尖在原子力显微镜上,只有几纳米的措施,他们拿起一个链的聚合物同样有人会捡起一个线程从表和他们的手指。然后他们远离表面,测量所需的力。他们需要67 piconewtons打破债券之间的钛表面聚合物和多巴组。与聚合物本身像一个松散的春天,力几乎落在下一个债券之前坏了,但仍然几乎不变。

研究人员现在想使用这个实验的结果制造聚合物对不同材料结合位点。欧洲杯足球竞彩新成立的马克斯·普朗克研究生中心将特别适合从事这个领域的研究在未来,因为它将这种性质的专门从事跨学科项目。