Những hiểu biết có giá trị từ việc bắt chước bộ xương của bọt biển tự nhiên.
Các nhà khoa học tại Đại học Johannes Gutenberg Mainz (JGU) và Viện nghiên cứu Polyme Max Planck (MPI-P) ở Đức đã tạo ra một vật liệu lai tổng hợp mới với hàm lượng khoáng chất gần 90%, nhưng cực kỳ linh hoạt. Họ đã bắt chước các yếu tố cấu trúc được tìm thấy trong hầu hết các bọt biển và tái tạo các bọt biển bọt biển bằng cách sử dụng canxi cacbonat tự nhiên và protein của bọt biển. Khoáng chất tự nhiên thường rất cứng và gai, dễ vỡ như sứ. Thật đáng ngạc nhiên, các bào tử tổng hợp là vượt trội so với các đối tác tự nhiên của chúng về tính linh hoạt, thể hiện một tính linh hoạt giống như cao su. Ví dụ, các bào tử tổng hợp có thể dễ dàng có hình chữ U mà không bị vỡ hoặc có bất kỳ dấu hiệu gãy xương Đặc điểm rất bất thường này, được mô tả bởi các nhà nghiên cứu Đức trong vấn đề Khoa học hiện nay, chủ yếu là do một phần của các chất hữu cơ trong mới. vật liệu lai. Nó gấp khoảng mười lần so với trong các bào tử tự nhiên.
Nhìn cận cảnh một ngôi sao giòn trên bọt biển ống màu vàng. Tín dụng: Shutterstock / Vilainecrevette
Spicules là các yếu tố cấu trúc được tìm thấy trong hầu hết các bọt biển. Họ cung cấp hỗ trợ cấu trúc và ngăn chặn động vật ăn thịt. Chúng rất cứng, gai và thậm chí khá khó cắt bằng dao. Do đó, các bọt biển của bọt biển là một ví dụ hoàn hảo về hệ thống phòng thủ nhẹ, cứng và không thể xuyên thủng, có thể truyền cảm hứng cho các kỹ sư tạo ra bộ giáp cơ thể trong tương lai.
Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Wolfgang Tremel, Giáo sư tại Đại học Johannes Gutenberg Mainz và Hans-Jürgen Mông, Giám đốc của Viện nghiên cứu Polyme Max Planck ở Mainz, đã sử dụng các hạt xốp tự nhiên này làm mô hình để nuôi cấy chúng trong phòng thí nghiệm. Các bào tử tổng hợp được làm từ canxit (CaCO3) và silicatein-?. Loại thứ hai là một loại protein từ bọt biển silic, trong tự nhiên, xúc tác cho sự hình thành silica, tạo thành các hạt xốp silica tự nhiên của bọt biển. Silicatein-? đã được sử dụng trong môi trường phòng thí nghiệm để kiểm soát sự tự tổ chức của các bào tử canxit. Vật liệu tổng hợp được tự lắp ráp từ một canxi cacbonat trung gian vô định hình và silicatein và sau đó được chuyển thành vật liệu tinh thể cuối cùng. Sau sáu tháng, các bào tử tổng hợp bao gồm các tinh thể nano canxit được sắp xếp theo kiểu tường gạch với protein được nhúng như xi măng trong ranh giới giữa các tinh thể nano canxit. Các bào tử có chiều dài 10-300 micromet với đường kính 5-10 micromet.
Như các nhà khoa học, trong đó có các nhà hóa học, nhà nghiên cứu polymer và nhà sinh học phân tử, giáo sư Werner EG Müller từ Trung tâm Y tế Đại học Mainz, cũng viết trong ấn phẩm Khoa học của họ, các bào tử tổng hợp có một đặc tính đặc biệt khác, đó là chúng có thể truyền ánh sáng sóng ngay cả khi chúng bị uốn cong.
Thông qua Đại học Julian Gutenberg