Губка Боб дает идею для нового композитного материала: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Губка Боб дает идею для нового композитного материала


22.03.2013
средняя оценка статьи - 5 (1 оценок) Подписаться на RSS

Ученые из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце и Института Исследования Полимеров Макса Планка создали новый синтетический гибридный материал с содержанием неорганических веществ, составляющим почти 90%, при этом обладающий чрезвычайно высокой гибкостью.

Им удалось воспроизвести структурные элементы, обнаруженные в большинстве морских губок, и воссоздать спикулы губки, используя природный карбонат кальция и белок губки. Задача получения функционального материала осложнялась тем, что минералы, образующие скелет губки, обычно очень твердые и шероховатые, и такие же хрупкие как фарфор.



Наноразмерные кирпичики карбоната кальция способствуют гибкости синтетических спикул. Радиус кривизны на изгибе очень большой и сравним с размером отдельных частиц. Это предотвращает разрушение хрупких минеральных блоков. (Рисунок из Science, 2013; 339 (6125): 1298)

К удивлению исследователей синтетические спикулы превосходят свои природные аналоги по показателям гибкости, демонстрируя резиноподобную гибкость. Так, синтетические спикулы можно легко могут согнуть, придав им U-образную форму без разрушения и даже без образования трещин. Это весьма необычное свойство проявляется, главным образом, благодаря органическим веществам, которых в новом гибридном материале почти в 10 раз больше по сравнению с содержанием органики в природных спикулах.

Спикулы представляют собой структурные элементы, обнаруженные у большинства видов морских губок. Они обеспечивают структурную поддержку организму губки и являются защитой от хищников. Спикулы отличаются высокой твердостью, и их даже весьма трудно разрезать ножом. Таким образом, спикулы морских губок представляют собой совершенный образец легкой и при этом прочной защитной системы, которая может стать прототипом бронежилетов будущего.

В исследованиях, выполненных учеными под руководством Вольфганга Тремела (Wolfgang Tremel) и Ганса-Юргена Бута (Hans-Jurgen Butt), природные спикулы губки использовались в качестве образца для выращивания их в лабораторных условиях. Для синтеза синтетических спикул использовался карбонат кальция (CaCO3) и силикатеин-α (silicatein-α). Последний представляет собой белок кремниевых губок, катализирующий в природе образование диоксида кремния, который, в свою очередь, образует природные силикатные спикулы губок.

Силикатеин-α применялся для контролируемого в лабораторных условиях процесса самоорганизации известковых спикул. Синтетический материал самоорганизуется из смеси аморфного карбоната кальция с силикатеином. Со временем из этой смеси образуется кристаллическое вещество. Спустя шесть месяцев синтетические спикулы состояли из нанокристаллов карбоната кальция ориентированных в форме кирпичной кладки, где белок выполнял функцию цемента, скрепляющего «нанокирпичики», располагаясь между нанокристаллами карбоната кальция. Длина синтетических спикул составила 10-300 мкм, а их диаметр – 5-10 мкм.

Источник: Science, 2013; 339 (6125): 1298; DOI: 10.1126/science.1216260

метки статьи: #биохимия, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #химия полимеров

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Губка Боб дает идею для нового композитного материала"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

30.10.26 | Химический портал
«Анилинпром» в Башкирии: 8,9 млрд за 60 тыс. тонн сырья для полиуретанов 29.10.26 | Синтез ОКА
«Винтерол» из Дзержинска: как «Синтез ОКА» заместил импортный ПАВ для бытовой химии 28.10.26 | Полипласт
«Хромпик» и хромовый ангидрид: как «Полипласт» вложил 136 млрд в независимость от импорта 27.10.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз МЭР: экспорт химпрома вырастет на 5%, но импорт растёт быстрее 26.10.26 | Химический портал
Индия как новый главный покупатель: 6 млн тонн и совместные производства 23.10.26 | Химический портал
Баимский ГОК: химия флотации как ключ к рентабельности арктического проекта 22.10.26 | Август
Химия против сорняков: как «Август» строит экспортную империю в агрохимии 21.10.26 | Химический портал
Находкинский завод: удобрения как геополитический инструмент на Дальнем Востоке 20.10.26 | СИБУР
Экспортный разворот: как СИБУР и «Уралхим» перестраивают карту продаж 19.10.26 | Обзоры химических рынков
Химическая промышленность 2026: между протекционизмом, логистическим коллапсом и структурной перестройкой
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация