ساخت نسل جدیدی از ایمپلنت های مقاوم با الهام از مرگبارترین ماشین های کشتار طبیعت
پژوهشگران با الهام از ساختار بدن نوعی میگو، نانوکامپوزیتی ساختند که بعنوان تاج دندان مصنوعی قابل استفاده می باشد و بگفته آنها این ماده جدید در مقایسه با سرامیک های ساخته دست بشر بسیار سبک تر است و بعنوان یک ماده نسل بعدی در ایمپلنت های مقاوم در مقابل ضربه به کار می آید.
به گزارش ایسنا، پژمان محمدی از پژوهشگران مرکز تحقیقات فنی VTT فنلاند، نانوکامپوزیت جدیدی را توسعه داده است که با تقلید از ساختار بدنی نوعی میگو موسوم به peachick mantis shrimp طراحی و تولید شده است. این نانوکامپوزیت برای ساخت تاج ایمپلنت دندان در آزمایشگاه استفاده شد.
این میگو یکی از مرگبارترین ماشین های کشتار طبیعت است. باتوجه به اندازه کوچک آنها، این میگوها دارای قوی ترین مشت در قلمرو حیوانات هستند و آنها طعمه خودرا با پرتاب کردن یک جفت زائده شبیه چکش شکار می کنند. این ساختارهای چکش مانند، با سرعت و نیروی فوق العاده، چیزی فراتر از شلیک گلوله های تفنگ، بدن شکار را تکه تکه می کند.
این ماده جدید با الهام از طبیعت و تلفیقی از سلولز استخراج شده از درخت توس و دسته ای از پروتئین های مهندسی شده تولید شده است. نتیجه نهایی یک ماده سخت و مقاوم است که در مقایسه با سرامیک های ساخته دست بشر بسیار سبک تر است.
این ماده پتانسیل بالایی جهت استفاده بعنوان یک ماده نسل بعدی در ایمپلنت های مقاوم در مقابل ضربه، زره بدن، تجهیزات ورزشی، لوازم الکترونیکی، اسکلت های بیرونی برای هواپیما یا پوشش برای شیشه های جلوی خودرو را دارد. از این مواد جدید می توان برای کاربردهایی بهره برد که لازم است در عین حفظ یکپارچگی سازه، فشار زیادی را تحمل کند. یافته های این پروژه در قالب مقاله ای در مجله Advanced Materials به چاپ رسیده است.
مطالعات قبلی نشان داده است که در بدن این میگو یک نانوکامپوزیت سلسله مراتبی وجود دارد. بدن این میگو دارای یک لایه داخلی نرم است که موجب جلوگیری از اتلاف انرژی می شود و یک لایه خارجی سفت، سخت و مقاوم دارد که در مقابل ضربه مقاوم است. این لایه ها تحمل میگو را می افزایند.
این تیم تحقیقاتی با بهره گیری از بلوک های ساختمانی مشابه، این ساختار را بازسازی و کامپوزیت جدیدی شامل نانوبلورهای سلولزی و دو نوع پروتئین مهندسی شده را مونتاژ کردند. تجزیه و تحلیل بیشتر می تواند به مهندسی پروتئین ها در ارائه خاصیت های جدید به مواد کمک نماید. برای کاربردهای آینده، مقیاس پذیری و شرایط پردازش مواد به توسعه بیشتری نیاز دارد.
به نقل از ستاد نانو، این کار با همکاری دانشمندان دانشگاه فناوری نانیانگ انجام شده است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب