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两栖动物给再生游戏的线索
2013年11月28日
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匹兹堡大学的研究人员已经开发出计算模型来设计一个新的聚合物凝胶,使复合材料再生。
Swanson工程学院的团队把他们的灵感来自于自然世界,两栖动物还可以再生切断四肢。一篇论文详细研究已经发表在《纳米快报。
这是材料科学的圣杯之一,”首席研究员说安娜·c·Balazs博士学位。当别人已经开发出材料,可以修补小缺陷,没有发表的研究关于系统能够再生部分切断了材料。这对可持续发展产生巨大的影响,因为你的生命周期可能会延长材料的再生能力受损。”
两栖动物组织再生是由三组的指令——开始,传播,和终止——Balazs博士在一份声明中描述为“美丽的动态级联”的生物事件。
当我们看着背后的生物过程在两栖动物组织再生,我们考虑如何复制动态级联合成材料,“Balazs博士说。我们需要开发一个系统,首先将材料的去除和启动再生,然后繁殖增长,直到材料达到所需的大小,然后self-terminate过程。
“我们最大的挑战是在合成材料,解决交通问题的Balazs博士说。的生物组织血液循环系统实现大规模运输的材料,如细胞,营养和遗传物质。合成材料本身不具有这样的一个系统,所以我们需要的东西就像一个传感器启动和控制流程。
团队开发了一个混合纳米材料嵌入到聚合物凝胶,旁边有一个解决方案包含单体和cross-linkers(一个高分子链链接到另一分子)为了复制动态级联。
切断了凝胶的一部分时,减少附近的纳米棒作为传感器和迁移到新界面。functionalised链或“裙子”这些纳米棒的一端使他们在界面和网站本地化(或发起人)沿杆的表面引发聚合反应的单体和cross-linkers外的解决方案。
Drs鑫勇和奥尔加Kuksenok发达的计算模型,从而建立了指导方针,控制过程,新的凝胶行为,看起来像它所取代的凝胶,并终止反应,材料不会增长失控。
“最美丽的但具有挑战性的部分是设计纳米棒为多个角色,“勇博士说。“实际上,他们提供完美的车辆引发合成动态级联。的纳米棒大约十纳米厚度、10000倍小于人类头发直径的。
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