[ad_1]

ژاپن – از میان مباحث جالب در زمینه تحقیقات مواد و بیوشیمی ، یکی از داغترین موضوعات تاکنون حل رمز و رازهای ابریشم عنکبوت است.

اغلب گفته می شود که آنها “قوی تر از فولاد” هستند ، فیبرهای پروتئینی این توانایی را دارند که جهان مواد را همانطور که می شناسیم تغییر دهند. با این وجود ، علی رغم دهه ها تحقیق ، هیچ کس نتوانسته است عنکبوت ابریشم را به تولید انبوه برساند ، بیشتر به این دلیل که روش دقیق نحوه ساخت آن هنوز در هاله ای از ابهام قرار دارد.

در یک گام برای درک کار درونی آن ، محققان موسسه مهندسی دانشگاه کیوتو مدل جدیدی را برای مونتاژ عنکبوت ابریشم گزارش کردند و گفتند که کلید “چرخش” ابریشم عنکبوت ترکیبی از اسیدی شدن و فرایندی است که به عنوان مایع شناخته می شود. جداسازی فاز مایع یا LLPS.

علی دی مالایا ، اولین نویسنده این مطالعه ، منتشر شده در پیشرفت علمی.

“این مایع به سرعت به ابریشم سخت و پیچیده ساختاری تبدیل می شود. برای مطالعه دقیق نحوه انجام این کار ، ما تصمیم گرفتیم که به صفحه نقاشی برگردیم و خود اسپیدروین ها را بررسی کنیم. بنابراین ما اسپیدروین های مصنوعی تولید کردیم که از نزدیک آنها را تقلید می کند. دیدار در طبیعت “

تولید پروتئین کار ساده ای نبود ، اما آنها از استفاده از اسپیدروین های خاص به نام MaSp2 ، یکی از رایج ترین پروتئین های ابریشم عنکبوت ، که محلول در آب هستند ، استفاده کردند.

این تیم پس از جداسازی پروتئین خود از ابریشم عنکبوت مصنوعی ، فعالیت آن را تحت شرایط شیمیایی مختلف آغاز کردند و قصد داشتند بفهمند چه تغییرات اساسی شیمیایی برای جامد شدن فاز مایع لازم است.

مالایی توضیح می دهد: “برای اولین بار ، ما شاهد جمع شدن پروتئین در خوشه های كوچك بودیم. اما وقتی فسفات پتاسیم به آن اضافه كردیم ، بلافاصله شروع به جمع شدن به قطرات بزرگ و با چگالی زیاد می كند.” “این پدیده ای است که به عنوان جداسازی فاز مایع و مایع شناخته می شود – این اتفاق اغلب در سلول ها رخ می دهد – و این زمانی است که قطرات مایع بسته به محیط اندازه و چگالی تغییر می کنند.”

اما این تنها بخشی از معما بود. چه کاری لازم است تا این فاز مایع به الیاف ابریشم تبدیل شود که ما آنقدر خوب می شناسیم؟ کلید pH بود. با پایین آوردن pH محلول ، کره زمین شروع به جمع شدن و تشکیل یک شبکه خوب از الیاف کرد.

LLPS و تشکیل شبکه نوری هر دو خود به خود اتفاق افتادند که در زمان واقعی قابل مشاهده بودند. بعلاوه ، وقتی تارهای رشته ای تحت فشار مکانیکی قرار می گیرند ، شروع به سازماندهی خود در یک ساختار سلسله مراتبی می کنند ، دقیقاً مانند عنکبوت ابریشمی.

کیجی نتیجه گیری می کند: “ابریشم عنکبوت امروزه اغلب از مدرن ترین مواد ساخته شده توسط بشر پیشی می گیرد و تولید این الیاف مصنوعی اغلب به حلال های آلی مضر و دمای بالا متکی است. نکته شگفت انگیز اینجاست که ما با استفاده از آب به عنوان حلال و در دمای محیط توانستیم ابریشم عنکبوت را تشکیل دهیم.” عددی که مطالعه را رهبری می کند.

“اگر ما بتوانیم یاد بگیریم که از مکانیزم های چرخش عنکبوت ابریشم تقلید کنیم ، می تواند تأثیر زیادی در آینده تولید داشته باشد.”

###

گزارش “خود مونتاژ عنکبوت ابریشم توسط جداسازی فاز مایع و مایع مدولار و نانو الیاف” در 4 نوامبر سال 2020 ظاهر شد پیشرفت علمی، با doi: 10.1126 / sciadv.abb6030

درباره دانشگاه کیوتو

دانشگاه کیوتو یکی از برجسته ترین موسسات تحقیقاتی در ژاپن و آسیا است که در سال 1897 تاسیس شده و مسئول تولید برندگان متعدد نوبل و برندگان جوایز معتبر بین المللی است. برنامه درسی گسترده در هنرها و علوم ، اعم از کارشناسی و کارشناسی ارشد ، توسط مراکز تحقیقاتی متعدد و همچنین امکانات و دفاتر در ژاپن و سراسر جهان تکمیل می شود. برای اطلاعات بیشتر ، لطفاً به این آدرس مراجعه کنید: http: // www.کیوتو-توآکjp /که در

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir