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以色列一所大学发明可自我修复玻璃的重大发现

特拉维夫大学的研究人员 我们成功地制造了一种新型玻璃,在保持透明度的同时,在室温下接触水时会立即结块。

该研究已发表在同行评审的学术期刊上 自然

由生命科学学院 Schmonis 生物医学和癌症研究学院以及 TAU 工程学院材料科学与工程系的博士生 Gal Finkelstein-Zota 和 Ehud Gazit 教授领导,它可能会彻底改变癌症的可持续性和成本。各种行业的工具。 特别是,这一发现可能会彻底改变光学和电光、卫星通信、遥感和生物医学。

“在我们的实验室中,我们研究生物融合,并专门利用生物学的迷人特性来生产创新材料,”加齐特解释道。 “除其他外,我们研究氨基酸序列,氨基酸和肽具有相互连接并形成具有特定周期顺序的结构化结构的自然倾向,但在研究过程中,我们。发现了一种独特的肽,其行为与我们所知的任何东西都不同:它形成描述玻璃的任何有组织但无定形、无序的图案。

加尔·芬克尔斯坦-佐塔和埃胡德·加齐特教授。 (来源:特拉维夫大学)

玻璃如何发挥作用?

液态玻璃在分子水平上几乎没有秩序,但其机械性能保持不变。 虽然玻璃通常是通过快速冷却热材料,然后在使玻璃结晶的过程中冷冻它们来制造的,但 TAU 发现,由三酪氨酸 (YYY) 序列组成的芳香肽在蒸发时会自发形成分子玻璃。水溶液。 溶液,在室温条件下。

“我们都知道的商业玻璃是通过快速冷却熔融材料生产的,这一过程称为玻璃化,”芬克尔斯坦-佐塔说。 “无定形、类似液体的组织必须经过改造,才能像晶体一样以更节能的方式排列,为此它需要能量——它必须被加热到高温并立即冷却。我们发现的玻璃是由生物构建块制成的,它在室温下自发形成,不需要高温或高压等能量,只需将粉末溶解在水中 – 就像可乐一样,玻璃就会形成。例如,通过经历漫长的研磨和抛光过程,我们只需将一滴液滴滴到表面上,通过单独调整溶液的体积,我们可以控制其曲率,从而控制其浓度。

“这是第一次有人在简单的条件下成功制造分子玻璃,”加齐特说,“但我们制造的玻璃的特性同样重要,一方面,它是一种非常特殊的玻璃。非常坚固,另一方面,它非常透明。” – 比普通玻璃透明得多。

“我们所知道的普通硅酸盐玻璃在可见光范围内是透明的,而我们制造的分子玻璃在红外范围内是透明的,这在卫星、遥感、通信和光学等领域有很多用途。

“它也是一种强力粘合剂,可以将不同的玻璃粘在一起,同时可以修复玻璃中形成的裂缝。”它具有世界上任何玻璃都没有的一系列特性。在科学和工程方面的巨大潜力,我们已经获得了所有“这是来自单个肽——一小块蛋白质”。

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