兩棲動(dòng)物給再生游戲的線索
2013年11月28日
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匹茲堡大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出計(jì)算模型來設(shè)計(jì)一個(gè)新的聚合物凝膠,使復(fù)合材料再生。
Swanson工程學(xué)院的團(tuán)隊(duì)把他們的靈感來自于自然世界,兩棲動(dòng)物還可以再生切斷四肢。一篇論文詳細(xì)研究已經(jīng)發(fā)表在《納米快報(bào)。
這是材料科學(xué)的圣杯之一,”首席研究員說安娜·c·Balazs博士學(xué)位。當(dāng)別人已經(jīng)開發(fā)出材料,可以修補(bǔ)小缺陷,沒有發(fā)表的研究關(guān)于系統(tǒng)能夠再生部分切斷了材料。這對(duì)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響,因?yàn)槟愕纳芷诳赡軙?huì)延長(zhǎng)材料的再生能力受損。”
兩棲動(dòng)物組織再生是由三組的指令——開始,傳播,和終止——Balazs博士在一份聲明中描述為“美麗的動(dòng)態(tài)級(jí)聯(lián)”的生物事件。
當(dāng)我們看著背后的生物過程在兩棲動(dòng)物組織再生,我們考慮如何復(fù)制動(dòng)態(tài)級(jí)聯(lián)合成材料,“Balazs博士說。我們需要開發(fā)一個(gè)系統(tǒng),首先將材料的去除和啟動(dòng)再生,然后繁殖增長(zhǎng),直到材料達(dá)到所需的大小,然后self-terminate過程。
“我們最大的挑戰(zhàn)是在合成材料,解決交通問題的Balazs博士說。的生物組織血液循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模運(yùn)輸?shù)牟牧?如細(xì)胞,營(yíng)養(yǎng)和遺傳物質(zhì)。合成材料本身不具有這樣的一個(gè)系統(tǒng),所以我們需要的東西就像一個(gè)傳感器啟動(dòng)和控制流程。
團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)混合納米材料嵌入到聚合物凝膠,旁邊有一個(gè)解決方案包含單體和cross-linkers(一個(gè)高分子鏈鏈接到另一分子)為了復(fù)制動(dòng)態(tài)級(jí)聯(lián)。
切斷了凝膠的一部分時(shí),減少附近的納米棒作為傳感器和遷移到新界面。functionalised鏈或“裙子”這些納米棒的一端使他們?cè)诮缑婧途W(wǎng)站本地化(或發(fā)起人)沿桿的表面引發(fā)聚合反應(yīng)的單體和cross-linkers外的解決方案。
Drs鑫勇和奧爾加Kuksenok發(fā)達(dá)的計(jì)算模型,從而建立了指導(dǎo)方針,控制過程,新的凝膠行為,看起來像它所取代的凝膠,并終止反應(yīng),材料不會(huì)增長(zhǎng)失控。
“最美麗的但具有挑戰(zhàn)性的部分是設(shè)計(jì)納米棒為多個(gè)角色,“勇博士說。“實(shí)際上,他們提供完美的車輛引發(fā)合成動(dòng)態(tài)級(jí)聯(lián)。的納米棒大約十納米厚度、10000倍小于人類頭發(fā)直徑的。
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