Mar a tha fios aig duine sam bith a rinn dìreach am falt, is e uisge an nàmhaid.Bidh falt air a shìneadh gu faiceallach le teas a’ breabadh air ais gu curls cho luath ‘s a bheanas e ri uisge.Carson?Leis gu bheil cuimhne cumadh aig falt.Tha na feartan stuthan aige a’ leigeil leis cumadh atharrachadh mar fhreagairt air cuid de bhrosnachaidhean agus tilleadh chun chumadh tùsail aige mar fhreagairt do chàch.
Dè nam biodh an seòrsa cuimhne cumadh seo aig stuthan eile, gu sònraichte aodach-fighte?Smaoinich air lèine-t le fionnaichean fuarachaidh a dh’ fhosgladh nuair a bhios e fosgailte do taiseachd agus a dhùin nuair a tha e tioram, no aodach aon-mheudach a bhios a’ sìneadh no a’ crìonadh gu tomhasan neach.
A-nis, tha luchd-rannsachaidh aig Sgoil Innleadaireachd agus Saidheansan Gnìomhaichte Harvard John A. Paulson (SEAS) air stuth biocompatible a leasachadh a ghabhas clò-bhualadh 3D ann an cumadh sam bith agus a phrògramadh ro-làimh le cuimhne cumadh reversible.Tha an stuth air a dhèanamh a’ cleachdadh keratin, pròtain snàithleach a lorgar ann am falt, ìnean agus sligean.Tharraing an luchd-rannsachaidh an keratin bho chlòimh Agora a bha air fhàgail a chaidh a chleachdadh ann an saothrachadh aodach.
Dh’ fhaodadh an rannsachadh cuideachadh leis an oidhirp nas fharsainge gus sgudal a lughdachadh ann an gnìomhachas an fhasain, aon de na truaillearan as motha air a’ phlanaid.A-cheana, tha luchd-dealbhaidh leithid Stella McCarthy ag ath-aithris mar a bhios an gnìomhachas a’ cleachdadh stuthan, clòimh nam measg.
“Leis a’ phròiseact seo, tha sinn air sealltainn nach e a-mhàin gun urrainn dhuinn clòimh ath-chuairteachadh ach gun urrainn dhuinn rudan a thogail a-mach às a’ chlòimh ath-chuartaichte nach deach a shamhlachadh a-riamh roimhe,” thuirt Kit Parker, Àrd-ollamh Teaghlach Tarr ann am Bith-innleadaireachd agus Fiosaig Gnìomhaichte aig SEAS agus àrd-neach. ùghdar a’ phàipeir.“Tha a’ bhuaidh air seasmhachd stòrasan nàdarra soilleir.Le pròtain keratin ath-chuartaichte, is urrainn dhuinn a’ cheart uimhir, no barrachd a dhèanamh, na chaidh a dhèanamh le bhith a’ rùsgadh bheathaichean gu ruige seo agus, le bhith a’ dèanamh sin, a’ lughdachadh buaidh àrainneachdail gnìomhachas aodach is fasan.”
Tha an rannsachadh air fhoillseachadh ann Nature Materials.
Is e an rud as cudromaiche do chomasan atharrachadh cumadh keratin an structar rangachd aige, thuirt Luca Cera, fear iar-dhotaireil aig SEAS agus ciad ùghdar a’ phàipeir.
Tha sreath singilte de keratin air a rèiteachadh ann an structar coltach ri fuaran ris an canar alpha-helix.Bidh dhà de na slabhraidhean sin a’ toinneamh ri chèile gus structar a chruthachadh ris an canar coil coiled.Tha mòran de na corailean coiled sin air an cruinneachadh ann am protofilaments agus mu dheireadh snàithleach mòra.
“Tha eagrachadh an alpha helix agus na ceanglaichean ceimigeach ceangail a’ toirt neart agus cuimhne don stuth, ”thuirt Cera.
Nuair a tha snàithleach air a shìneadh no fosgailte do bhrosnachadh sònraichte, bidh na structaran a tha coltach ri fuaran a’ dùnadh a-mach, agus bidh na bannan a’ co-thaobhadh gus bileagan beta seasmhach a chruthachadh.Bidh an snàithleach a’ fuireach san t-suidheachadh sin gus an tèid a phiobrachadh gus tilleadh dhan chumadh tùsail aige.
Gus am pròiseas seo a nochdadh, rinn an luchd-rannsachaidh duilleagan keratin clò-bhuailte 3D ann an grunn chumaidhean.Rinn iad prògramadh air cumadh maireannach an stuth - an cumadh a thilleas e an-còmhnaidh nuair a thèid a bhrosnachadh - a’ cleachdadh fuasgladh de hydrogen peroxide agus monosodium phosphate.
Aon uair ‘s gu robh an cuimhne air a shuidheachadh, dh’ fhaodadh an duilleag a bhith air ath-chlàradh agus a chumadh ann an cumaidhean ùra.
Mar eisimpleir, chaidh aon duilleag keratin a phasgadh ann an rionnag origami iom-fhillte mar a chumadh maireannach.Aon uair ‘s gu robh a’ chuimhne air a shuidheachadh, chuir an luchd-rannsachaidh an rionnag a-steach don uisge, far an do dh ’fhosgail e agus dh’ fhàs i so-ruigsinneach.Às an sin, chuir iad an duilleag ann an tiùb teann.Aon uair 's gun robh e tioram, chaidh an duilleag a ghlasadh a-steach mar phìob làn-sheasmhach agus gnìomhach.Gus am pròiseas a thionndadh air ais, chuir iad an tiùb air ais ann an uisge, far an do chuir e a-mach e agus a phasgadh air ais gu rionnag origami.
“Tha am pròiseas dà-cheum seo de chlò-bhualadh 3D an stuth agus an uairsin a’ suidheachadh a chumaidhean maireannach a’ ceadachadh cumaidhean fìor iom-fhillte a dhèanamh le feartan structarail sìos gu ìre micron,” thuirt Cera.“Tha seo a’ dèanamh an stuth freagarrach airson raon farsaing de thagraidhean bho aodach gu innleadaireachd clò. ”
“Co-dhiù a tha thu a’ cleachdadh snàithleach mar seo gus brassieres a dhèanamh far am faodar meud agus cumadh cupa a ghnàthachadh a h-uile latha, no ma tha thu a ’feuchainn ri aodach-fighte gnìomhach a dhèanamh airson leigheas-leigheis, tha na cothroman a th’ ann an obair Luca farsaing agus brosnachail, ”thuirt Parker.“Tha sinn a’ leantainn air adhart ag ath-aithris aodach le bhith a ’cleachdadh moileciuilean bith-eòlasach mar fho-stratan innleadaireachd mar nach deach an cleachdadh a-riamh roimhe.”
Ùine puist: Sultain-21-2020