Kum Kurtları Şekil Değiştiren Malzeme için İlham Kaynağı Oldu

MIT’deki Kimya Mühendisleri kum kurtlarının (Nereis virens) çenelerinden ilham alarak,
koşullara bağlı olarak şekil ve rijidite (bükülmezlik) özelliklerini değiştirebilen bir materyal
geliştirdi.
Kum kurtlarının çeneleri yumuşak, protein bazlı materyalden oluşuyor ancak insan diş
kemiği kadar sertleşebiliyor. Francisco Martin-Martinez tarafından yönetilen ekip, değişim
nasıl gerçekleştiğini araştırarak aynı özelliklere sahip yapay malzemeyi oluşturmak için
ilham aldı. Yeni yarattıkları pH ve iyon konsantrasyonuna duyarlı malzemenin örneğin kendi
gücünü sağlayan biyo-robotların kontrol hareketlerinde veya sensörlerinde
kullanılabileceğine inanıyorlar. Araştırmacılar kum kurdunun çenesindeki protein
materyalinin nasıl şekil değiştirdiğine baktılar. Öncelikle materyalin moleküler düzenine çok
detaylı bir şekilde bakan ekip, proteindeki histidin amino asitlerinin belirli pH seviyelerinde
çevresindeki iyonlara bağlanarak proteinin şeklini değiştirdiğini, esneklik seviyesini
düzenlediğini gördü.
Martin-Martinez ve ekibi kum kurtlarının çenesindekine benzer sentezlenmiş protein
hidrojel materyali geliştirerdi. Belirli pH düzeylerine, çinko iyonlarının varlığında, protein
içinde metal-koordine çapraz bağlar oluşturarak materyali güçlendiriyor. Dahası bağlar
İnovatif Kimya Dergisi kaynak gösterilmeden paylaşılamaz.
tersinir olarak koşullar değiştiğinde eski haline geri dönüyor.
“pH’ı ve ya iyonları değiştirmek bir düğmeyi açıp kapamak gibi. Belirlediğiniz koşula göre
düğmeyi açıyor ve kapatıyorsunuz ve hidrojel genişliyor veya daralıyor.” diyor MartinMartinez.
MIT ekibi bir modelleme yaparak materyalin farklı iyon karışımlarında ve pH seviyelerinde
nasıl davranacağını tahmin etmeye çalıştı. Böylece kendilerine ileriye dönük olarak
materyali iyileştirme ve üzerinde çalışma yapmak için fırsat yarattılar.
“Genişleme ve daralma yeteneği bu materyali biyo-robotlar için özel bir malzeme olarak
kullanmamızı sağlayabiliyor: kaslar. Aynı zamanda harici güce ihtiyaç duymayan sensörlerin
geliştirilmesinde veya karmaşık elektronik sistemler için kontrol cihazlarına kullanılabilir.”
diyor Martin-Martinez.
Kaynak : thechemicalengineer.com
Yorumlar
İnovatif Kimya Dergisi kaynak gösterilmeden paylaşılamaz.