2007年7月20日
科学家们报告他们已经合并的两个自然界最优雅的策略干态和湿附着力产生一个合成材料,有一天可能会导致更持久和更持久的绷带,补丁,和手术材料。欧洲杯足球竞彩发表在本周出版的《自然》杂志上,科学家们,支持的国家牙科和颅面研究所(NIDCR),美国国立卫生研究院的一部分,设计了一种合成材料,开始干胶粘剂性能的壁虎蜥蜴和补品贻贝的水下胶粘剂性能。混合材料,他们称之为geckel nanoadhesive,证明了在初始测试附着在干燥和潮湿的条件。它还坚持更长的时间比先前的gecko核心合成粘合剂,在两个极端在这个研究领域的一个主要问题。
研究者称,他们的发现马克第一次两个极性相反的附着力战略在本质上已经合并成一个人造可逆胶。“我们的工作代表一个证据的原则,这是可以做到的,”菲利普说梅瑟史密斯对比,科学博士博士,伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的一位科学家。这篇论文的主要作者。“大量的研究仍然必须做改进制造工艺,大大降低其成本。没有理由相信这些改进不可能实现,但这需要时间。”
梅瑟史密斯对比博士说的灵感geckel nanoadhesive是两年前,当他注意到一篇关于一个头发的附着力壁虎的脚。蜥蜴的粉丝早就希奇,壁虎爬墙和其他干燥,陡峭的表面而不是生产glue-like物质通过自然适应的毛发覆盖他们的脚底。
大约十分之一的人类头发的厚度,每个壁虎头发多次分裂。这些分叉包含cup-like结构称为小铲,大大增加头发的表面积。而人类头发触摸表面只有一次,这只壁虎让suction-like小铲多个联系人。大约半个百万的每个脚上的毛,科学家估计壁虎有十亿个小铲在工作中奔跑起来了一堵墙。
梅瑟史密斯对比知道研究人员试图几年来生产合成粘合剂基于壁虎的依从性策略。壁虎是什么引起了他的注意在本文中粘附在水不工作好。梅瑟史密斯对比,研究水下贻贝粘附,想到了一个好主意。如果每个合成仿壁虎聚合物,称为支柱,被涂上了一个人造胶蛋白质受贻贝”作为梅瑟史密斯对比思考,没有人试过,如果成功,这种混合方法可能产生一个新的和潜在的优越的方向设计临时粘合材料。欧洲杯足球竞彩
报道在自然界中,梅瑟史密斯对比的想法被证明是正确的。他和他的同事们设计了一个小型nanopolymer数组模拟头发的自然空间模式在壁虎的脚。然后在创建内涂上一层薄薄的合成化合物。这种不同寻常的复合模仿贻贝粘附蛋白的可逆的结合作用,梅瑟史密斯对比的研究在过去的几年里。
在最初的实验中,由研究生Haeshin李,他们发现每个支柱的湿附着力增加了近15倍时涂上贻贝模仿和应用于氧化钛、金、和其他表面。干燥的附着力的支柱也改善了复合涂层。
”,其实并不奇怪,”李说,这项研究的主要作者。“mussel-inspired胶粘剂是极其多才多艺的,债券可逆在干态和湿态条件下无机表面。”
李指出,未来研究的障碍是他们的混合动力车是否geckel nanoadhesive将继续坚持后表面多个联系人。这是一个重大的挑战与其他gecko核心粘合剂。他们通常坚持坚持,但失去能力经过几个周期的接触近日悬臂。
使用悬臂和反复接触下来,李发达摄像机可视化过程到个体的支柱。他发现geckel混合保持85%的依从性在潮湿条件下1100年之后接触的尖端。在干燥条件下,依从性为98%的水平。
“这并不是一个本垒打,但它是介于两者之间的两倍和三倍,”李说,他自己设计了一个特殊的成像实验设计可视化单个支柱。
梅瑟史密斯对比表示,尽管结果非常有前途的,他的团队仍然必须解决一些实际问题,才能扩大其研究。“任何时候,你制造一个数组在大面积纳米柱的类型,你必须有一个非常有效的方法而不失去功效的方法,”梅瑟史密斯对比说。“我们还需要降低制造成本,使geckel商业上可行。”
但梅瑟史密斯对比说他设想geckel伟大的可能性。“带艾滋病已经坚持好,除非你去游泳,洗澡,或以某种方式将它暴露在大量的水,”梅瑟史密斯对比说。“所以我认为最重要的是这种粘合剂的附加值抗浸在水里。”
“我应该添加重要组成部分柱子上的湿胶聚合物含有一种化学物质,去年我们已经发现遵循粘膜表面,如那些在我们的嘴,”他说。“这可能在未来开发补丁,可以应用于内部的脸颊受损组织。”