جدیدترین نانوکامپوزیت جهان با تقلید از ساختار بدنی میگو تولید شد - یزد بلاگ

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، پژمان محمدی از محققان مرکز تحقیقات فنی VTT فنلاند نانوکامپوزیت نوی را توسعه داده است که با تقلید از ساختار بدنی نوعی میگو موسوم به peachick mantis shrimp طراحی و تولید شده است. این میگو یکی از مرگبارترین ماشین های کشتار طبیعت است. با توجه به مقدار کوچک آن ها، این میگو ها دارای قوی ترین مشت در قلمرو حیوانات هستند. آن ها طعمه خود را با پرتاب کردن یک جفت زائده شبیه چکش شکار می کنند. این ساختار های چکش مانند، با سرعت و نیروی فوق العاده، چیزی فراتر از شلیک گلوله های تفنگ، بدن شکار را تکه تکه می کند.

این نانوکامپوزیت که با الهام از این میگو تولید شده، برای ساخت تاج ایمپلنت دندان در آزمایشگاه استفاده شد. این کار با همکاری دانشمندان دانشگاه فناوری نانیانگ اجرا شده است.

این ماده نو با الهام از طبیعت و ترکیبی از سلولز استخراج شده از درخت توس و دسته ای از پروتئین های مهندسی شده تولید شده است. نتیجه نهایی یک ماده سخت و مقاوم است که در مقایسه با سرامیک های ساخته دست بشر بسیار سبک تر است.

طبیعت بینش های استثنایی در مورد راهبرد های طراحی مواد مستحکم ارائه می دهد. این ماده پتانسیل بالایی برای استفاده به نام یک ماده نسل بعدی در ایمپلنت های مقاوم در برابر ضربه، زره بدن، تجهیزات ورزشی، لوازم الکترونیکی، اسکلت های بیرونی برای هواپیما یا پوشش برای شیشه های جلوی خودرو را دارد. از این مواد نو می توان برای کاربرد هایی استفاده کرد که ضروری است در عین حفظ یکپارچگی سازه، فشار زیادی را تحمل کند. یافته های این پروژه در قالب مقاله ای در مجله Advanced Materials به چاپ رسیده است.

مطالعات قبلی نشان داده است که در بدن این میگو یک نانوکامپوزیت سلسله مراتبی وجود دارد. بدن این میگو دارای یک لایه داخلی نرم است که باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می شود و یک لایه خارجی سفت، سخت و مقاوم دارد که در برابر ضربه مقاوم است. این لایه ها تحمل میگو را افزایش می دهند.

تیم تحقیقاتی با استفاده از بلوک های ساختمانی مشابه، این ساختار را بازسازی کردند. آن ها کامپوزیت نوی شامل نانوبلور های سلولزی و دو نوع پروتئین مهندسی شده را مونتاژ کردند.

تجزیه و تحلیل بیشتر می تواند به مهندسی پروتئین ها در ارائه ویژگی های نو به مواد کمک کند. برای کاربرد های آینده، مقیاس پذیری و شرایط پردازش مواد به توسعه بیشتری نیاز دارد.