Структура булиганда на основе прототипа живота омара

Структура булиганда на основе прототипа живота омара

Тщательно изучив нижнюю часть живота омара, инженеры Массачусетского технологического института создали прототип — новый эластичный гидрогель высокой прочности. Полученный инновационный материал – структура булиганда, по сути, является имитацией спиралевидной структуры, что имеет внизу живота реальное природное существо.

Новый эластичный гель и структура булиганда

Эксперименты на омаре показали, насколько высокую степень прочности и стойкости к разрывам имеет нижняя область живота морского обитателя. Судя по экспериментам, новый материал мог бы найти активное применение в качестве искусственных связок или сухожилий.

Эластичный гидрогель высокой прочности создан в результате параллельных исследований, также направленных на разработку гидрогелей. Исследовательская группа, в частности, ведёт разработки гидрогелей, создаваемых на основе воды и сшитых полимеров.

Такие материалы содержат ультратонкие волокна, напоминающие пучок соломы. Такого рода структура позволяет переносить импульсные нагрузки на растяжение и сжатие без какого-либо ущерба физически. Но учёные Массачусетского технологического института пошли дальше.

Как показывает недавняя публикация исследований, уникальными видятся механические свойства нижней части живота омара. Своего рода защитная мембрана имеет поперечные сечения (листы) на основе природного полимера хитина. Такие листы плотно накладываются один на другой под углом 36 градусов. Получается нечто похожее на винтовую лестницу.

Специалисты называют такое построение структура булиганда – своего рода ключ к естественной растяжимости и прочности мембраны. Структура булиганда нижней части живота омара обладает высокими механическими характеристиками. Эти характеристики и заставили учёных обратить внимание на морское существо.

Как воссоздавали структуру булиганда?

Как результат – была создана группа, задачей которой стало воссоздание структуры булиганда посредством устойчивых гидрогелей. Исследования предусматривали процедуру электрической пряжи под создание ультратонких нитей диаметром около 800 нанометров.

Ультратонкие нити собирались воедино, благодаря чему удалось сформировать плёнку в условиях камеры с высокой влажностью. Затем продукт кристаллизовали в инкубаторе. Пять таких плёнок специалисты уложили одну на другую под углом 36 градусов, формируя спиралевидную структуру булиганда.

Затем сборку вновь сварили в камере и кристаллизовали с целью упрочнения материала и последующего создания гидрогеля. Проведённые испытания на растяжение показали аналогичную степень устойчивости к разрывам и трещинам, что демонстрирует натуральная мембрана живота омара.


При помощи информации: MIT