Физики изобрели самоукрепляющийся нанокомпозит

Исследователи из университета Райса построили материал, который при регулярных нагрузках становится только прочнее, словно кости и мышцы живого существа.

Композит состоит из леса вертикально расположенных многослойных углеродных нанотрубок, промежутки между которыми заполнены полидиметилсилоксаном. К удивлению экспериментаторов, циклическая нагрузка на этот материал привела не к возникновению механической усталости, но к упрочнению композита. Сжатие с частотой пять раз в секунду в течение недели увеличило жёсткость образца на 12%.

Как известно, металлы способны упрочняться под деформирующей нагрузкой (что объясняется перераспределением дислокаций в кристаллической решётке). Но для синтетических материалов подобное свойство — дело исключительное.

Рис. 1. Небольшой блок нового нанокомпозита под микроскопом (фото Ajayan Lab/Rice University).

Учёные пока не знают наверняка, каков механизм упрочнения. Однако они исклю ... Читать дальше »

Материал, обеспечивающий сверхпрочное наносцепление

Уникальный материал, обеспечивающий механическое прилипание, может найти применение в космической отрасли. С точки зрения структуры, этот клеевой материал представляет собой пептид — вещество, молекулы которого построены из двух и более аминокислот. Его поверхность покрыта нановолокнами, которые могут цепляться друг за друга, образуя очень прочное переплетение. Принцип действия схож с застёжкой-липучкой, рассказывает один из авторов разработки, профессор биохимии Джон Томич из Университета штата Канзас (США).

В отличие от многих коммерческих адгезивов, которые теряют «хватку» при высыхании, новый материал приспособлен для работы в отсутствии жидкости. Ввиду своих необычных свойств он не предназначен для широкого использования, однако в некоторых специфических областях наверняка пригодится.

Одной из сфер применения разработчики рассматривают космонавтику: к примеру, можно было бы ремонтировать обшивку корабля, приклеивая «заплатки» прямо на месте, во время выхода в космос… Что ещё? — Поскольку сцепление материала заметно ухудшается в жидкой среде, он, наверное, мог бы послужить индикатором уровня жидкости в ёмкости. Или даже своеобразного прерывателя.

Первоначальн ... Читать дальше »

Раскрыт молекулярный механизм долговременной памяти

В основе долговременной памяти лежит способность нейронов поддерживать длительный контакт между собой. Оказалось, что формирование последнего происходит за счёт актинового цитоскелета, который обеспечивает прочность нейронного контакта в ответ на короткий нервный импульс.

Учёные убеждены, что в основе долговременной памяти у человека лежит явление так называемой долговременной потенциации. Суть её — в длительном соединении между нейронами, которое сохраняется даже после того, как электрический импульс сошёл на нет. Если же сигнал опять пойдёт по этому пути, его проведение осуществится быстрее и лучше, поскольку нейронные «провода» сохранили контакт.

При этом до сих пор не было ясно, как именно устанавливается этот контакт.

Исследователи из Медицинского центра Университета Дьюка (США) описали биохимическую сигнальную цепь, которая позволяет нейронам на основе короткого (до 10 минут) сигнала создавать между собой долговременные соединения. Ответственными за долгую память оказались сигнальные белки, контролирующие состояние актинового цитоскелета нейронов. Именно актин создаёт тот «столб» для электрической линии, который не даёт этим нейронным «проводам» провиснуть и порваться ... Читать дальше »