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科技日?qǐng)?bào)北京5月23日電(記者張夢(mèng)然)英國(guó)《自然·通訊》雜志22日發(fā)表的一篇生物力學(xué)論文稱,美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了蛛絲聚合膠能夠在潮濕條件下保持黏性的機(jī)制,,該成果有助于開(kāi)發(fā)可以在潮濕環(huán)境中使用的新型聚合材料和黏附系統(tǒng),。
在生物界,能夠在潮濕環(huán)境下保持可靠黏性的黏附系統(tǒng)很常見(jiàn),。以蜘蛛為例,蜘蛛絲是一種特殊的生物聚合物,,與膠原(組成皮膚和骨頭的材料)相關(guān),,但是蛛絲的結(jié)構(gòu)要更加復(fù)雜,它使蜘蛛即使在潮濕的棲息環(huán)境下,,都可以使用這種膠水型材料捕捉獵物,。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),有一種方法應(yīng)該可以有效保證潮濕環(huán)境下的黏性——利用可以根據(jù)濕度改變自身形式或結(jié)構(gòu)的特殊分子,。但是,,一直以來(lái),令蛛絲膠液能夠在潮濕條件下持續(xù)保持黏性的確切機(jī)制仍不為人知,。
為了解開(kāi)這個(gè)謎題,,美國(guó)阿克倫大學(xué)合成材料專家阿里·蒂諾瓦拉及其同事,此次研究了圓蛛聚合膠如何黏附在藍(lán)寶石表面,。他們利用和頻光譜技術(shù),,發(fā)現(xiàn)蛛絲聚合膠的主要成分是糖蛋白,它們可以在潮濕條件下改變自身結(jié)構(gòu),,通過(guò)折疊使得蛛絲在有水的情況下也有利于保持黏性,。
此外,研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),,在蛛絲聚合膠中普遍存在能夠吸引水的小分子,,這些復(fù)合物可以隔絕游離水,游離水通常會(huì)覆蓋底物和聚合膠的界面,,從而阻止黏附,。
蜘蛛絲基因編碼的大量蛋白質(zhì)都擁有多次重復(fù)的氨基酸片段,并且充滿很難破譯的重復(fù)DNA,,但蛛絲的蛋白基因組成,、結(jié)構(gòu)形態(tài)和力學(xué)性能,,也為現(xiàn)代生物工程提供了研制新型聚合材料的靈感。研究人員認(rèn)為,,此次搞清楚其黏性機(jī)制,,將有助于增強(qiáng)相關(guān)材料在潮濕環(huán)境中的黏附效果,大幅減少失效情況,。
總編輯圈點(diǎn)
最讓人類抓狂的小事中,,“黏膠撕不干凈、摳不掉”一定上榜,;而在膠水的世界中,,潮濕環(huán)境卻是不折不扣的頭等天敵??茖W(xué)家曾制造出強(qiáng)度超出想象的人造蛛絲,,現(xiàn)在,蛛絲的黏附系統(tǒng)又被玩味和琢磨,??磥?lái),在仿生學(xué)領(lǐng)域,,蜘蛛確實(shí)是不可多得的參照模型。但別忘了,,僅有好奇心是不夠的,,沒(méi)有跨學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)網(wǎng)絡(luò),這些生物的異稟天賦才不會(huì)輕易被人類揭秘,、為人類所用,!