Esnek Yapılı Mineraller Oluşturuldu

Deniz süngerlerinden esinlenerek Esnek yapılı mineraller oluşturuldu.

Nanoboyuttaki kalsit sentetik spiküllerin bükülmesini kolaylaştırıyor. Bükme sırasında eğrilik yarıçapı tek parçacık boyutuna göre çok daha geniş oluyor. Bu durum mineral parçacıklarındaki kırılganlığı engelliyor.
Nanoboyuttaki kalsit sentetik spiküllerin bükülmesini kolaylaştırıyor. Bükme sırasında eğrilik yarıçapı tek parçacık boyutuna göre çok daha geniş oluyor. Bu durum mineral parçacıklarındaki kırılganlığı engelliyor.

Almanya’daki Johannes Gutenberg Üniversitesi (JGU) ve Max Planck Polimer Araştırma Enstitüsü (MPI-P)’nden bilim adamları neredeyse yüzde 90 oranında mineral içeren ancak son derece esnek olan yeni bir sentetik hibrit malzeme geliştirdiler.

Bilim adamları, doğal mineral olan kalsiyum karbonat ve süngerlerdeki özel bir protein kullanarak çoğu deniz süngerlerinde bulunan yapısal unsurları ve süngerin spiküllerine benzer yapı oluşturdular. Doğal mineraller bilindiği üzere çok sert ve keskin yapılara sahip ve porselen gibi kırılganlardır.

Şaşırtıcı bir biçimde bu sentetik spiküller lastik kıvamında bir esneklik gösterip benzerlerine kıyasla üstün bir konumda bulunuyor. Örneğin; bu sentetik spiküller kırılmadan ya da kırılma belirtisi göstermeden U şeklini alabiliyor.

Science dergisinin bu ayki sayısında Alman araştırmacılar bu son derece sıra dışı olayın hibrid malzemedeki organik maddelerden kaynaklandığını belirtiyorlar. Organik maddeler doğal spiküllerde on kat daha fazla bulunuyor.

Spiküller deniz süngerlerinin çoğunda bulunan yapısal elemanlardır. Avcıları caydırmak ve yapısal destek sağlamak gibi görevlere sahiptirler. Sert ve keskin bir yapı gösterirler. Öyle ki bıçakla bile kesmek çok zordur. Böylece sünger spiküllerinin sert ve aşılmaz savunma sistemleri, geleceğin koruma kalkanlarını oluşturmada mühendislere ilham kaynağı olabilecek bir örnek sunuyor.

Doğal spiküler
Doğal spiküler

Profesör Wolfgang Tremel (Johannes Gutenberg Üniversitesi (Mainz)) ve Müdür Hans-Jürgen Butt (Max Planck Polimer Araştırma Enstitüsü) liderliğindeki araştırmacılar laboratuarda kültür modeli oluşturmak için bu doğal sünger spiküllerinden faydalanıyorlar. Sentetik spiküller için kalsit (CaCO₃) ve silicatein-α proteinini kullanıyorlar. Bu proteinin süngerde doğal spikülleri oluşturmak ve silika oluşumunu katalizlemek gibi görevleri vardır. Silicatein-α proteini, laboratuarda kalsit spiküllerinin öz-toplanmasını denetlemek için kullanılmıştır.

Sentetik malzeme, amorf kalsiyum karbonat ve silicatein in öz-toplanmasından sonra kristal malzemede bekletiliyor. Altı ay sonra kalsit nanokristalleri arasında çimento gibi yerleşik protein ile tuğla gibi hizalanmış kalsit nanokristalleri içeren sentetik spiküller oluşuyor. Oluşan bu spiküller 5 ila 10 mikrometre çapında ve 10-300 mikrometre uzunluğa sahip oluyor.

İlginizi Çekebilir!  Birbirinden Güzel 14 Mineral

Polimer araştırmacıları ve Moleküler Biyoloji Profesörü Werner E. G. Müller ( Mainz Üniversitesi Tıp Merkezi, aynı zamanda Science yazarı) bu sentetik spiküllerin diğer spesifik özelliklere sahip (örneğin büküldüklerinde ışık dalgası geçirgenliğinin) var olduğuna inanıyorlar.

Kaynak : sciencedaily.com

Sizce faydalı mıydı?

Değerlendirme: 0 / 5. Oylayan: 0

Yorum Yap