美科學家解開了常青藤超強的攀附能力的秘密


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材料牛注:來自俄亥俄州立大學的一個團隊研究了使常春藤間互相緊緊抓住的微粒,深刻理解了這種粘附劑的奧秘和相關的分子機制,從而擴展了其應用領域。

試圖清理他們房子一側的常春藤的人們都會知道這種攀緣植物幾乎難以不粘附。俄亥俄州立大學的一個團隊研究了使常春藤間互相緊緊抓住的微粒,從而研制出性能更好的醫療和工業膠黏劑,甚至是更強的盔甲。

當常春藤攀巖時,英格蘭常春藤分泌微小顆粒,使其緊緊抓住接觸物。這些納米顆粒高度均勻,粘性很低,所以它們可以到達多孔表面中的任一角落或裂縫中。

研究者們發現納米顆粒中的阿拉伯半乳聚糖蛋白質在隨后的分子鍵合過程中起到了關鍵的作用。隨著水的蒸發,這些蛋白質與常春藤滲液中的果膠和鈣相互作用粘附到表面上。

當其凝固后,這種粘合劑極其能經受得住溫度和環境的變化,使得該植物能在自然災害中幸存。

Mingjun Zhang,帶領該團隊的一個生物醫學工程教授,說道,“即使經歷過自然災害后,這種植物也很難遭到嚴重性破壞。這是自然界中最強的粘附力之一。常春藤適于在不同的環境條件下生長,這使得其中的粘附劑成為保護涂層發展中一種極具吸引力的候選者。”

這意味著這種生物粘附劑可用于治愈受傷或術后的創口,美軍也對其在加強裝甲系統方面頗感興趣。該團隊的研究也可能在對抗古老的建筑和橋梁上的常春藤的影響方面有幫助,以防引起嚴重損壞。

Zhang還說道,“這是揭示這個謎團的一個里程碑,我們現在知道了這種粘附劑的奧秘和相關的分子機制。”

論文地址:Nanospherical arabinogalactan proteins are a key component of the high-strength adhesive secreted by English ivy

參考文獻地址Getting a grip on ivy's adhesive properties

感謝材料人編輯部鋼鐵俠提供素材

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