خبر کامل
ساخت یخ BioPykrete با مقاومت ۱۰ برابر بیشتر و استحکام مشابه بتن
دانشمندان موفق به ابداع نوعی ماده پیشرفته به نام BioPykrete شدهاند که با بهرهگیری از فناوری نانو، ویژگیهای ساختاری خود را به سطح مقاومت بتن رسانده است. این یخ تقویتشده نه تنها بسیار مستحکمتر از یخ معمولی است، بلکه رفتار مکانیکی متفاوتی در برابر فشار و شکست نشان میدهد.
مهندسی در سطح مولکولی: چگونه BioPykrete ساخته میشود؟
تفاوت اصلی این دستاورد علمی با روشهای قدیمی، کنترل دقیق پیوندها در مقیاس مولکولی است. پژوهشگران با ترکیب یخ و بلورهای نانویی سلولز، که از مواد طبیعی گیاهی استخراج شدهاند، یک شبکه سهبعدی بسیار مستحکم ایجاد کردهاند.
برای تثبیت این ساختار، دانشمندان از یک پروتئین مهندسیشده استفاده کردهاند که عمل میکند:
- یک بخش از پروتئین به ساختار یخ متصل میشود.
- بخش دیگر به بلورهای سلولزی پیوند میخورد.
- این فرآیند مانند یک چسب مولکولی، دو ماده را در هم ادغام میکند.
مقایسه عملکرد: فراتر از یخ معمولی
در حالی که یخهای استاندارد با کوچکترین ترکها دچار شکست ناگهانی میشوند، BioPykrete به دلیل وجود شبکه سلولزی، مانع از گسترش سریع ترکها میشود. این ماده به جای خرد شدن، تمایل دارد تحت فشار تغییر شکل دهد.
| ویژگی مقایسهای | یخ معمولی | BioPykrete |
|---|---|---|
| میزان مقاومت در برابر فشار | استاندارد | ۱۰ برابر بیشتر |
| توان جذب انرژی پیش از شکست | پایین | ۷۰ برابر بیشتر |
| نوع شکستگی | ناگهانی و شکننده | تدریجی و تغییر شکل یافته |
کاربردهای آینده در مناطق قطبی
این نوآوری میتواند تحولی بزرگ در زیرساختهای مناطق سردسیر ایجاد کند. از آنجایی که حمل و نقل مصالحی مانند فولاد و بتن به قطبها بسیار هزینهبر است، استفاده از BioPykrete به عنوان یک ماده زیستتخریبپذیر و با ردپای کربنی کم، گزینهای ایدهآل خواهد بود.
"این ماده میتواند جایگزینی پایدار و سازگار با محیط زیست برای مصالح ساختمانی سنتی در شرایط سرمای شدید باشد."
در نهایت، دستاورد دانشمندان در ژورنال علمی Colloids and Surfaces B: Biointerfaces منتشر شده است که نشاندهنده آغاز عصر جدیدی در استفاده از مواد طبیعی برای مهندسی سازههای مقاوم در اقلیمهای سخت است.
درباره هوشمصنوعی دستاول:
تمامی اخبار دستاول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحتسنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با دادههای جدید آموزش داده میشود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دستاول در حال بهتر شدن است.
شما میتوانید از چتبات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
