Wéi jiddereen, deen jeemools hir Hoer riicht gemaach huet, weess, Waasser ass de Feind.D'Hoer, déi duerch d'Hëtzt ustrengend riicht ginn, sprangen zréck an d'Krullen déi Minutt wéi se Waasser beréiert.Firwat?Well Hoer huet Form Erënnerung.Seng materiell Eegeschaften erlaben et d'Form ze änneren an Äntwert op bestëmmte Reizen an zréck an hir ursprénglech Form als Äntwert op anerer.
Wat wann aner Materialien, besonnesch Textilien, dës Zort Form Erënnerung haten?Stellt Iech en T-Shirt mat Ofkillungsventilen vir, déi opgemaach sinn wann se u Feuchtigkeit ausgesat sinn an zougemaach ginn wann et dréchen ass, oder Kleedung aus enger Gréisst, déi sech op d'Miessunge vun enger Persoun ausdehnt oder schrumpft.
Elo hunn d'Fuerscher an der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e biokompatibel Material entwéckelt dat 3D-gedréckt ka ginn an all Form a virprogramméiert mat reversiblen Form Memory.D'Material gëtt mat Keratin gemaach, e fibrous Protein dat an Hoer, Neel a Muschelen fonnt gëtt.D'Fuerscher extrahéiert de Keratin aus Iwwerreschter Agora Woll, déi an der Textilfabrikatioun benotzt gëtt.
D'Fuerschung kéint de méi breeden Effort hëllefe fir Offall an der Moudindustrie ze reduzéieren, ee vun de gréisste Verschmotzungen um Planéit.Schonn, Designer wéi Stella McCarthy reimagine wéi d'Industrie Materialien benotzt, dorënner Woll.
"Mat dësem Projet hu mir gewisen datt mir net nëmme Woll recycléiere kënnen, mee mir kënne Saachen aus der recycléierter Woll bauen, déi nach ni virgestallt goufen", sot de Kit Parker, den Tarr Family Professor of Bioengineering and Applied Physics bei SEAS a Senior. Auteur vum Pabeier."D'Implikatioune fir d'Nohaltegkeet vun den natierleche Ressourcen si kloer.Mat recycléiertem Keratin-Protein kënne mir grad esou vill, oder méi maachen, wéi dat wat bis elo gemaach gouf, Déieren ze schneiden an domat den Ëmweltimpakt vun der Textil- a Moudindustrie ze reduzéieren.
D'Fuerschung gëtt an Nature Materials publizéiert.
De Schlëssel fir d'Keratin seng Form änneren Fäegkeeten ass seng hierarchesch Struktur, sot de Luca Cera, e Postdoctoral Matbierger bei SEAS an éischten Auteur vum Pabeier.
Eng eenzeg Keratinkette ass an eng Fréijoersähnlech Struktur arrangéiert, bekannt als Alpha-Helik.Zwou vun dëse Ketten verdréien sech zesummen fir eng Struktur ze bilden déi als opgerullt Spule bekannt ass.Vill vun dëse coiled coils sinn a Protofilamenter a schlussendlech grouss Faseren versammelt.
"D'Organisatioun vun der Alpha Helix an de verbindleche chemesche Bindungen ginn dem Material souwuel Kraaft a Form Erënnerung", sot Cera.
Wann eng Faser ausgestreckt oder un engem bestëmmte Reiz ausgesat ass, rullt d'Fréijoërähnlech Strukturen aus, an d'Bindungen reagéieren sech fir stabil Beta-Blieder ze bilden.D'Faser bleift an där Positioun bis se ausgeléist gëtt fir zréck an hir ursprénglech Form ze spole.
Fir dëse Prozess ze demonstréieren, hunn d'Fuerscher 3D-gedréckt Keratinplacke a verschiddene Formen.Si hunn déi permanent Form vum Material programméiert - d'Form, op déi se ëmmer zréckkënnt wann se ausgeléist gëtt - mat enger Léisung vu Waasserstoffperoxid a Monosodiumphosphat.
Wann d'Erënnerung gesat gouf, konnt d'Blat nei programméiert an an nei Formen geformt ginn.
Zum Beispill gouf eng Keratinplack an e komplexe Origami-Stär als seng permanent Form geklappt.Nodeems d'Erënnerung gesat gouf, hunn d'Fuerscher de Stär am Waasser gedunkt, wou en sech entfalen a béisbar gouf.Vun do aus hunn se d'Blat an eng enk Röhre gewalzt.Eemol dréchen, gouf d'Blat als voll stabil a funktionell Rouer gespaart.Fir de Prozess ëmzedréinen, hunn se d'Röhre zréck an d'Waasser gesat, wou se sech ofgerappt an zréck an en Origami-Stär geklappt huet.
"Dësen zwee-Schrëtt Prozess vun 3D Dréckerei d'Material an dann seng permanent Formen Astellung erlaabt d'Fabrikatioun vun wierklech komplex Formen mat strukturell Fonctiounen bis op de Mikron Niveau," sot Cera."Dëst mécht d'Material gëeegent fir eng breet Palette vun Uwendungen vun Textil bis Tissuetechnik."
"Egal ob Dir esou Faseren benotzt fir Brassièren ze maachen, deenen hir Bechergréisst a Form all Dag personaliséiert kënne ginn, oder Dir probéiert aktuéiert Textilien fir medizinesch Therapeutik ze maachen, d'Méiglechkeete vum Luca senger Aarbecht sinn breet a spannend", sot de Parker."Mir fuere weider Textilien nei virzestellen andeems mir biologesch Molekülen als Ingenieurssubstrat benotzen wéi se nach ni benotzt goufen."
Post Zäit: Sep-21-2020