İsrailli bir üniversite kendi kendini onaran camı icat ederek büyük bir keşif gerçekleştirdi

Tel Aviv Üniversitesi’nden araştırmacılar Şeffaflığını korurken, oda sıcaklığındaki suya temas ettiğinde anında topaklaşabilen yeni bir cam türü üretmeyi başardık.

Araştırma hakemli akademik dergide yayınlandı doğa.

Yaşam Bilimleri Fakültesi Schmonis Biyotıp ve Kanser Araştırma Okulu ve TAU Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden doktora öğrencisi Gal Finkelstein-Zota ve Profesör Ehud Gazit tarafından yönetilen bu proje, sürdürülebilirlik ve maliyette devrim yaratabilir. çeşitli endüstrilerde takımlar. Bu keşif özellikle optik ve elektro-optikte, uydu iletişiminde, uzaktan algılamada ve biyotıpta devrim yaratabilir.

Gazit, “Laboratuvarımızda biyolojik yakınsama üzerinde çalışıyoruz ve yenilikçi malzemeler üretmek için özellikle biyolojinin büyüleyici özelliklerini kullanıyoruz” dedi. “Diğer şeylerin yanı sıra, proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin dizilerini de inceliyoruz. Amino asitler ve peptitler, birbirlerine bağlanma ve belirli bir periyodik sırayla yapısal yapılar oluşturma yönünde doğal bir eğilime sahiptir, ancak araştırma sırasında, bildiğimiz her şeyden farklı davranan benzersiz bir peptit keşfetti: Camı tanımlayan herhangi bir organize ama amorf, düzensiz desen oluşturur.

Gal Finkelstein-Zota ve Profesör Ehud Gazit. (Fotoğraf: Tel Aviv Üniversitesi)

Cam nasıl çalışır?

Sıvı camın moleküler düzeyde çok az düzeni vardır ancak mekanik özellikleri sağlam kalır. Cam tipik olarak sıcak malzemelerin hızlı bir şekilde soğutulması ve ardından camın kristalleştirilmesi için bir işlemle dondurulmasıyla yapılırken, TAU, üç tirozin (YYY) dizisinden oluşan aromatik peptidin, bir camın buharlaşması üzerine kendiliğinden moleküler cam oluşturduğunu keşfetti. sulu çözelti. oda sıcaklığı koşullarında çözelti.

Finkelstein-Zota, “Hepimizin bildiği ticari cam, vitrifikasyon adı verilen bir işlemle erimiş malzemenin hızla soğutulmasıyla üretiliyor” dedi. “Amorf, sıvı benzeri organizasyonun, kristallerde olduğu gibi enerji açısından daha verimli bir şekilde düzenlenebilmesi için yeniden düzenlenmesi gerekiyor ve bunun için de enerji gerekiyor; yüksek sıcaklıklara ısıtılıp hemen soğutulması gerekiyor. Keşfettiğimiz cam, biyolojik bir yapı taşından yapılmış, oda sıcaklığında, yüksek ısı ya da basınç gibi bir enerjiye ihtiyaç duymadan kendiliğinden oluşuyor. Tozu tıpkı kola gibi suda çözün, cam oluşacaktır. Örneğin, uzun bir taşlama ve cilalama sürecinden geçerek, yalnızca çözeltinin hacmini ayarlayarak eğriliğini ve dolayısıyla konsantrasyonunu kontrol edebildiğimiz bir yüzeye bir damla damlatıyoruz.

READ Erken uyarı sistemini test etmek için "küçük" bir asteroit Dünya'ya çarpıyor

Gazit, “İlk kez basit koşullar altında moleküler cam yapmayı başardık ama yaptığımız camın özellikleri de bir o kadar önemli. Bir yandan da çok özel bir cam. çok güçlü ve diğer yandan da çok şeffaf.” – Normal camdan çok daha şeffaf.

“Hepimizin bildiği sıradan silikat cam, görünür ışık aralığında şeffaftır ve yaptığımız moleküler cam, kızılötesi aralıkta şeffaftır. Bunun uydular, uzaktan algılama, iletişim ve optik gibi alanlarda birçok kullanımı vardır.

“Aynı zamanda farklı camları birbirine yapıştırabilen ve aynı zamanda bunlarda oluşan çatlakları da onarabilen güçlü bir yapıştırıcıdır. Dünyadaki hiçbir camda bulunmayan özelliklere sahiptir. Bilim ve mühendislikte büyük bir potansiyel var ve bunların hepsini “Bu tek bir peptidden, küçük bir protein parçasından” elde ettik.