Как един мозъчен протеин създаде ново поколение броня
Учените сполучливо употребяват протеини за основаване на материал, кадърен да всмуква удар от предмет, който се движи със свръхзвукова скорост, демонстрира ново изследване. То към момента следва да бъде рецензирано, само че рапортува за това по какъв начин материалът може да всмуква изстрели със скорост 1,5 километра в секунда (5400 км/ч), като в същото време резервира снаряда, тъй че да може елементарно да бъде отстранен.
Въпросният протеин се назовава талин и по-рано през годината бе открита ролята му в това по какъв начин работи паметта, в нова доктрина, наречена MeshCODE. Сега обаче един инцидентен диалог сред биолог и химик отключи напълно нови благоприятни условия пред материала.
„ Въпреки че е доста друго от главното проучване в моята лаборатория, където учим талин в теорията MeshCODE и механичната основа на паметта, това е един от обичаните ми странични планове и съдействия “, споделя водещият създател Бен Гулт от университета в Кент в Обединеното кралство.
Когато молекулата на талина е изложена на машинален стрес, разнообразни елементи в структурата на протеина се разпростират, като дейно разтягат молекулата му. С повишаването на напрежението всяко разрастване провокира известно намаляване, намалявайки малко това напрежение, преди то да се натрупа още веднъж и идната част да се разгъне. Това разгръщане е изцяло обратимо – откакто цялото напрежение се освободи, протеинът се сгъва назад в първичната си форма. Ето видео, което демонстрира сгъването и разгъването в деяние.
Гулт инцидентно разисква проучванията си със своя колежка от катедрата по химия в университета в Кент, професор Джен Хискок, когато тя показва, че това изумително свойство на талина може да има сполучливо приложение в абсорбирането на удари. Идеята звучи като идеалната опция за съдействие.
„ След тези първични полемики взехме решение, че би било занимателно да обединим напъните си в плана Синтетична биология […] за създаване на талин като амортисьор за основаване на нови материали, направени от този материал, които назоваваме Материали на талин за попиване на удари (TSAMs). Това е съвършеното съдействие, защото съчетава моя опит в механобиологията на протеина с опита на Джен в региона на химията и науката за материалите “, споделя Гулт. „ И ние комбинирахме тези пълномощия по изцяло нов метод. “
Първият TSAM е създаден оттогава докторанта Джак Дулан. Големи количества от преправена молекула на протеина, която съдържа първите три от превключващите се елементи, бяха създадени и свързани дружно в мрежа. Крайният резултат бе гелообразен материал, наименуван хидрогел.
Факултетът по астрофизика в университета в Кент е оборудван с един от най-бързите револвери за лек газ в Европа, тъй че екипът употребява него, с цел да тества творението си.
„ Когато бяха подложени на свръхзвукови изстрели със скорост 1,5 километра в секунда, нашите TSAM освен съумяха да обхванат удара, само че също по този начин уловиха и резервираха снаряда, което ги прави първия докладван протеинов материал, който реализира това. Това опазване на частиците е доста вълнуващо за физиците, защото е първият материал, който те виждат, който улавя частиците непокътнати “, продължава Гулт.
Тази ударопоглъщаща дарба, съчетана с обстоятелството, че материалът се самовъзстановява с помощта на обратимото сгъване/разгъване, което споменахме, значи, че TSAM могат да имат голям капацитет за разнообразни приложения. Екипът към този момент договаря с Министерството на защитата на Обединеното кралство и се надява скоро да стартира полеви проби с материала. Използвайки разнообразни райони на молекулата като начало, те биха могли вероятно да разработят набор от сходни материали, всички с малко по-различни свойства.
„ Освен евентуалните разработки на основана на талин ризница и в отбранителния и галактическия бранш, такива ударопоглъщащи материали са мощно търсени за производството на последващо потомство търговски артикули (например, за калъфи за мобилни телефони, маратонки, автомобилни брони и т.н.) “, изяснява Голт.
Историята на науката е осеяна с неволни, инцидентни открития, от пеницилина до микровълновите печки. Както показва Гулт: „ Може би скоро всички ще можем да носим артикули, основани на талин – и в случай че това стане, то ще се дължи на една инцидентна среща сред двама сътрудници в коридора на университета. “
