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新水凝胶是如此粘稠,可以通过崩溃的海浪将橡皮鸭固定在岩石上
新材料可以通过波,盐甚至高压粘贴。
来源:ZME科学一个下午在北海道海岸的一个下午,一只小橡皮鸭在海浪中摇动,锚定在海边岩石上。它没有被螺钉或水泥束缚。取而代之的是,它由于具有透明的果冻样物质而粘在那里:一种实验性水凝胶,可以在潮湿的环境中转化粘合剂。
水凝胶现在是研究人员说的新型防水胶水的一部分,比自然界中的任何东西都要强。凝胶由北海道大学的Jian Ping Gong领导的团队开发,将软聚合物的灵活性与贻贝,藤壶和其他水生固定器的顽固抓地力相结合。与大多数粘合剂不同,它们即使在盐水,爆破波或高压下也立即保持固定。
自然作为蓝图,算法为Architects
设计柔软的粘性材料非常棘手。相同的特征使粘合剂结实 - 例如,分子紧密的键合 - 通常会使它们变脆。水凝胶具有水填充的聚合物网络,可以像胶水一样工作,但浸入浸入时往往会失去粘附。海洋持有许多生物很久以前解决了这个问题,但是将其策略转化为合成材料的生物主要是反复试验。
北海道团队决定从AI中获取线索。他们开采了美国国立卫生研究院数据库的24,707种粘合剂蛋白序列,这些蛋白质序列来自壁虎,贻贝,细菌和病毒。这些蛋白质中的许多具有微妙的序列模式,可帮助它们在湿环境中粘贴。研究人员使用统计“描述符”策略将这些模式提炼成六个功能性类别的氨基酸,然后建立合成单体以模仿它们。
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