РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 17.06.2006   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


17.06.2006

Нано биотехСверхпрочный гибридный наноматериал поможет создать искусственные протезы


By: Свидиненко Юрий (Svidinenko) 2006.06.16

Диатомеи
Диатомеи

Сверхпрочный гибридный наноматериал поможет создать искусственные протезы


Ученые из США смогли из двух природных материалов создать новый комбинированный наноматериал. Открытие сделали Дэвид Каплан и сего коллеги из Массачусетского Университета. Наноматериал, сочетающий гибкость паутины и жесткость кремнезема, найдет широкое применение в промышленности и медицине.


Гибридный нанокомпозит отличается высокой жесткостью по сравнению с другими полимерными материалами с использованием таких природных компонентов, как микрофибра и паутина.

Гидрат окиси кремния (или кремнезем) широко встречается в составе экзоскелетов одноклеточных простейших. Например, диатомей. Также он входит в состав скелета некоторых высших животных и даже растений. Шелк паука – материал на протеиновой основе с высокой гибкостью и упругостью.

Одна из особенностей синтеза нового материала то, что он получается методом «самосборки». Этот метод производства широко распространен среди ученых-нанотехнологов при синтезе материалов с экзотическими свойствами.



Рис. 1. СТМ изображение паучьего шелка до и после нанесения микрочастиц



Рис. 2. Диатомеи - одноклеточные создания с панцирем высокой прочности


Однако для получения гибрида ученым пришлось поработать над исходным природным материалом. Каплан и его коллеги с помощью генной инженерии синтезировали измененный шелк, формирующий не нити, а нанофибру и даже пластины. Далее, смешивая полученный «пластинчатый шелк» с био-кремнеземом (водным раствором микрочастиц диатомовых водорослей), оба материала «собирались» в тонкие листы сверхпрочного и гибкого гибрида.


Как выяснилось при изучении нового наноматериала под сканирующим электронным микроскопом, прочность ему добавляют эллиптические частицы кремнезема, присоединяющиеся к протеиновым нанофибрам шелка. При этом размер частиц довольно велик по меркам наномира – от 0.5 до 2 микрометров в диаметре. Но все же природные частицы больше – от 0.5 до 10 микрометров.


В ходе исследований оказалось, что можно контролировать размер микрочастиц кремнезема, изменяя прочность и гибкость гибридного композита. Используя это полезное свойство, Каплан и его коллеги надеются получить ряд наноматериалов с различными свойствами.

В частности, это открытие может привести к созданию нового класса биологических протезов, например, искусственных костей, биологически совместимых с тканями человека.

Теперь Каплан и его коллеги заняты изучением морфологии нового материала для того, чтобы вычислить оптимальное соотношение пропорции микрочастицы-нанофибра, что важно для синтеза материалов с заданной жесткостью и гибкостью.


Источник:



1. Nanotechweb.org: New look for nanocomposites



Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок