Tin tức
Hotline: (84 04) 382 49874      
Hỗ trợ online: Chát với hỗ trợ Online - Yahoo Chát với hỗ trợ Online - Skype  Liên Hệ  Tiếng Anh
http://techmartvietnam.vn/Portals/_default/Skins/NVPortal/Images/xuctien.jpg
http://techmartvietnam.vn/Portals/_default/Skins/NVPortal/Images/xuctien.jpg

Tơ nhện tổng hợp chắc và dai hơn 11:22 AM,9/8/2018

Tơ nhện là một trong những vật liệu chắc và dai nhất trong thế giới tự nhiên, tương tự như một số hợp kim thép với độ bền thậm chí còn hơn sợi Kevlar được dùng sản xuất áo giáp chống đạn. Sự kết hợp giữa độ bền và độ dẻo dai chưa từng có của tơ nhện đã làm cho vật liệu được tạo ra từ protein này trở nên hấp dẫn cho nhiều ứng dụng khác nhau từ chỉ y tế siêu mỏng cho đến quần áo chống đạn. Tuy nhiên, do đặc trưng lãnh thổ và ăn thịt đồng loại của nhện, nên tơ nhện không thể được sản xuất hàng loạt. Do vậy, các ứng dụng thực tế vẫn chưa thành hiện thực.

 

Trước đây, các nhà khoa học đã tạo ra một số loại tơ nhện tổng hợp, nhưng không thể thiết kế loại vật liệu có tất cả các tính chất của tơ nhện tự nhiên. Đến nay, nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Washington đã tạo ra vi khuẩn sản xuất tơ nhện sinh học tổng hợp với hiệu quả ngang bằng nhện trong tự nhiên. Phát hiện này có nhiều triển vọng trong tương lai.

Nghiên cứu mới nêu rõ độ bền kéo và dẻo dai của tơ nhện vẫn tương đối có liên quan đến trọng lượng phân tử của nó. Phân tử càng lớn, thì tơ càng bền chắc. PGS Fuzhong Zhang, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: Mọi người đã biết về mối liên hệ này, nhưng chỉ với các protein có kích thước nhỏ hơn. Chúng tôi nhận thấy rằng thậm chí ở kích thước lớn, mối liên hệ vẫn rất tốt.

Một trong những thách thức lớn nhất trước đây trong việc tạo ra tơ nhện sinh học tổng hợp là tạo ra một lượng protein đủ lớn. Đây là khó khăn lớn trên thực tế đòi hỏi một cách tiếp cận hoàn toàn mới.

Christopher Bowen, một trong các tác giả nghiên cứu cho rằng: Chúng tôi đã bắt đầu với những gì người khác đã làm để tạo nên một chuỗi di truyền lặp. Trình tự ADN được lập mô hình sau khi chuỗi di truyền ở nhện sản sinh protein tơ. Về lý thuyết, chuỗi di truyền càng lặp lại nhiều thì protein càng lớn.

Tuy nhiên, sau khi trình tự ADN đạt đến một kích thước nhất định, PGS Bowen cho rằng vi khuẩn không thể xử lý nó, chúng cắt chuỗi thành những mảnh nhỏ. Đó là vấn đề các nhà khoa học đã vấp phải nhiều lần trong những nỗ lực trước đây. Để khắc phục trở ngại này, nhóm nghiên cứu đã bổ sung một chuỗi di truyền ngắn vào ADN của tơ nhện để thúc đẩy phản ứng hóa học giữa các protein tạo thành, kết hợp chúng lại để tạo nên một protein lớn hơn, thậm chí lớn chưa từng có và được tinh lọc trước.

Bowen cho biết: Chúng tôi đã tạo ra protein cơ bản lớn gấp đôi bất cứ loại protein nào trước đây. Chuỗi protein tơ có kích thước là 556 kDa. Trước đây, protein tơ nhện sinh học tổng hợp lớn nhất là 285 kDa. Thậm chí, các protein tơ nhện tự nhiên thường là khoảng 370 kDa, dù trong một số trường hợp ngoại lệ có thể lớn hơn một chút.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã quay các protein tơ sinh học tổng hợp đặc biệt cỡ lớn thành sợi có kích thước bằng khoảng 1/10 đường kính của sợi tóc người và kiểm tra các tính chất cơ học của chúng. Tơ sinh học tổng hợp này là tơ đầu tiên mô phỏng tơ nhện tự nhiên về độ bền kéo (ứng suất tối đa cần để làm đứt sợi), độ dai (tổng số năng lượng được hấp thụ bởi sợi trước khi sợi đứt vỡ), cũng như các thông số cơ học khác như mô-đun đàn hồi và độ giãn.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu đang tìm cách hướng tới việc định vị các sợi tơ sinh học tổng hợp để thay thế vô số sợi tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ được sử dụng trong ngành công nghiệp. Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng lên kế hoạch tiếp tục khám phá các giới hạn của cách tiếp cận mới. Ngoài sản xuất sợi tơ sinh học tổng hợp đầu tiên để mô phỏng toàn bộ hiệu suất của tơ nhện tự nhiên, thì nghiên cứu cho thấy độ bền và độ dẻo dai của loại sợi này sẽ tiếp tục tăng nếu có thể sản xuất được các protein lớn hơn.

Nguồn: Vista

Send Print  Back
The news brought
Tạo ra hợp kim bền vững nhất thế giới 9/8/2018
Loại túi nylon Nhật vô danh này có thể trở thành công cụ cứu sinh trong thảm họa 8/7/2018
Vật liệu mới từ vỏ cua và thực vật có thể thay thế túi nylon 8/6/2018
Ghế băng làm từ túi nhựa tái chế 8/2/2018
Tấm chắn di động ngăn nước lụt tràn vào nhà 8/1/2018
Chất xúc tác mới có chức năng kép: sản xuất hydro và nhựa 8/1/2018
Đà Nẵng: Nghiên cứu sử dụng bột đá Non Nước phế thải để sản xuất vật liệu composite 8/1/2018
Vật liệu polyme nhạy sáng nhanh chóng chuyển thể từ cứng sang mềm 7/27/2018
Nghiên cứu công nghệ chế tạo lớp phủ nano ZrO2/silan trên thép làm lớp nền cho sơn tĩnh điện - Mã số đề tài: VAST03.07/16-17 7/27/2018
Sự hình thành hạt mới được phát hiện xảy ra trong điều kiện không khí ô nhiễm nghiêm trọng 7/26/2018
Nhựa mới tự lành khi tiếp xúc với ánh sáng có thể kéo dài vòng đời của vệ tinh 7/26/2018
Màng graphene thông minh có thể kiểm soát lưu lượng nước 7/25/2018
Vật liệu mới có khả năng tái sinh 7/24/2018
Tổng hợp thành công vật liệu trị lành vết thương rất hiệu quả 7/20/2018
Vật liệu cho phép cửa sổ vừa cung cấp điện vừa kiểm soát nhiệt độ cho ngôi nhà 7/19/2018













Trang chủ   |    CN/TB chào bán   |    CN/TB tìm mua   |    Tin tức   |    Giới thiệu   |    Liên hệ Register   |    Login   
Số lượt truy cập: 119073822 Bản quyền thuộc Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.
Địa chỉ trụ sở chính: 24 Lý Thường Kiệt - Quận Hoàn Kiếm - Hà Nội.
Tel: (84-04) 38249874 - 39342945 | Fax: (08-04) 38249874 | Email: techmart@vista.gov.vn