Чун ҳар касе, ки мӯяшро рост карда бошад, медонад, об душман аст.Мӯйҳое, ки бо гармӣ бо ҷидду ҷаҳд рост карда шудаанд, ҳамон лаҳзае, ки ба об расад, дубора ба ҷингила бармегардад.Чаро?Зеро мӯй дорои хотираи шакл аст.Хусусиятҳои моддии он имкон медиҳад, ки дар ҷавоб ба ангезаҳои муайян шакл тағйир ёбад ва дар ҷавоб ба дигарон ба шакли аввалааш баргардад.
Чӣ мешавад, агар маводҳои дигар, махсусан бофандагӣ, ин намуди хотираи шакл дошта бошанд?Тасаввур кунед, ки футболка бо вентилятсияҳои хунуккунанда, ки ҳангоми дучор шудан ба намӣ кушода ва ҳангоми хушк пӯшида мешавад ё либоси якранг, ки ба андозаи одам дароз ё кӯтоҳ мешавад.
Ҳоло, муҳаққиқони Мактаби муҳандисӣ ва илмҳои амалӣ (SEAS) ба номи Ҳарвард Ҷон А. Полсон як маводи мутобиқати биологиро таҳия кардаанд, ки мумкин аст ба ҳар шакл 3D чоп карда шавад ва бо хотираи шакли баргардонидашуда пешакӣ барномарезӣ карда шавад.Мавод бо истифода аз кератин, протеини нахдор, ки дар мӯй, нохунҳо ва садафҳо мавҷуд аст, сохта шудааст.Муҳаққиқон кератинро аз пашми боқимондаи Агора истихроҷ карданд, ки дар истеҳсоли нассоҷӣ истифода мешавад.
Тадқиқот метавонад ба кӯшиши васеътари коҳиш додани партовҳо дар саноати мӯд, ки яке аз бузургтарин ифлоскунандаҳои сайёра мебошад, кӯмак кунад.Аллакай, тарроҳон ба монанди Стелла МакКарти аз нав тасаввур мекунанд, ки чӣ гуна саноат мавод, аз ҷумла пашмро истифода мебарад.
"Бо ин лоиҳа, мо нишон додем, ки мо на танҳо пашмро дубора коркард карда метавонем, балки мо метавонем аз пашми такрорӣ чизҳое созем, ки қаблан тасаввур карда нашуда буд" гуфт Кит Паркер, профессори оилаи Тарр оид ба биоинженерия ва физикаи амалӣ дар SEAS ва калонтарин муаллифи мақола.«Оқибатҳои устувории захираҳои табиӣ равшананд.Бо протеини кератини такрорӣ, мо метавонем ҳамон қадар ё бештар аз он чизеро, ки тавассути тарошидани ҳайвонот то имрӯз анҷом дода шуда буд, анҷом диҳем ва дар ин сурат таъсири муҳити зисти саноати нассоҷӣ ва мӯдро кам кунем."
Тадқиқот дар Nature Materials нашр шудааст.
Калиди қобилиятҳои тағир додани шакли кератин сохтори иерархивии он аст, гуфт Лука Сера, як пажӯҳишгари постдоктории SEAS ва аввалин муаллифи коғаз.
Як занҷири ягонаи кератин ба сохторе монанд аст, ки бо номи алфа-спирал маълум аст.Ду занҷир ба ҳам печида, сохтореро ташкил медиҳанд, ки бо номи печи печдор маълум аст.Бисёре аз ин чархҳои печонидашуда ба протофиламентҳо ва дар ниҳоят нахҳои калон ҷамъ карда мешаванд.
"Ташкили спирали алфа ва пайвандҳои кимиёвии пайвасткунанда ба мавод ҳам қувват ва ҳам хотираи шакл медиҳанд" гуфт Cera.
Вақте ки нах дароз карда мешавад ё ба як ангезаи мушаххас дучор мешавад, сохторҳои ба пружинамонанд канда мешаванд ва пайвандҳо дубора ба ҳам меоянд, то варақаҳои устувори бета ба вуҷуд меоянд.Нах дар он мавқеъ мемонад, то он даме, ки он ба шакли аслии худ бармегардад.
Барои нишон додани ин раванд, муҳаққиқон варақаҳои кератиниро бо шаклҳои гуногун чоп карданд.Онҳо бо истифода аз маҳлули пероксиди гидроген ва фосфати натрий шакли доимии маводро барномарезӣ карданд - шакле, ки он ҳамеша ҳангоми фаъол шудан ба он бармегардад.
Пас аз насб кардани хотира, варақро метавон дубора барномарезӣ кард ва ба шаклҳои нав табдил дод.
Масалан, як варақи кератин ҳамчун шакли доимии он ба ситораи мураккаби оригами печонида шуда буд.Пас аз насб кардани хотира, муҳаққиқон ситораро дар об ғарқ карданд, ки дар он ҷо кушода шуд ва тағйирёбанда шуд.Аз он ҷо онҳо варақро ба найчаи танг печонданд.Пас аз хушк шудан, варақ ҳамчун найчаи комилан устувор ва функсионалӣ баста шуд.Барои баргардонидани ин раванд, онҳо найчаро дубора ба об мегузоранд, ки дар он ҷо кушода ва дубора ба ситораи оригами печонида мешавад.
"Ин раванди думарҳилаи чопи 3D мавод ва баъд гузоштани шаклҳои доимии он имкон медиҳад, ки шаклҳои воқеан мураккаб бо хусусиятҳои сохторӣ то сатҳи микрон сохта шаванд" гуфт Cera."Ин маводро барои доираи васеи барномаҳо аз нассоҷӣ то муҳандисии матоъ мувофиқ мекунад."
"Новобаста аз он ки шумо чунин нахҳоро барои сохтани брассерҳо истифода мебаред, ки андоза ва шакли косаҳои онҳоро ҳар рӯз фармоиш додан мумкин аст ё шумо кӯшиш мекунед, ки бофандагии фаъол барои терапевтҳои тиббӣ созед, имкониятҳои кори Лука васеъ ва ҳаяҷоноваранд" гуфт Паркер."Мо бо истифода аз молекулаҳои биологӣ ҳамчун субстратҳои муҳандисӣ аз нав тасаввур кардани матоъҳоро идома медиҳем, ки қаблан ҳеҷ гоҳ истифода нашуда буданд."
Вақти фиристодан: 21 сентябри 2020