美科学家解开了常青藤超强的攀附能力的秘密


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材料牛注:来自俄亥俄州立大学的一个团队研究了使常春藤间互相紧紧抓住的微粒,深刻理解了这种粘附剂的奥秘和相关的分子机制,从而扩展了其应用领域。

试图清理他们房子一侧的常春藤的人们都会知道这种攀缘植物几乎难以不粘附。俄亥俄州立大学的一个团队研究了使常春藤间互相紧紧抓住的微粒,从而研制出性能更好的医疗和工业胶黏剂,甚至是更强的盔甲。

当常春藤攀岩时,英格兰常春藤分泌微小颗粒,使其紧紧抓住接触物。这些纳米颗粒高度均匀,粘性很低,所以它们可以到达多孔表面中的任一角落或裂缝中。

研究者们发现纳米颗粒中的阿拉伯半乳聚糖蛋白质在随后的分子键合过程中起到了关键的作用。随着水的蒸发,这些蛋白质与常春藤渗液中的果胶和钙相互作用粘附到表面上。

当其凝固后,这种粘合剂极其能经受得住温度和环境的变化,使得该植物能在自然灾害中幸存。

Mingjun Zhang,带领该团队的一个生物医学工程教授,说道,“即使经历过自然灾害后,这种植物也很难遭到严重性破坏。这是自然界中最强的粘附力之一。常春藤适于在不同的环境条件下生长,这使得其中的粘附剂成为保护涂层发展中一种极具吸引力的候选者。”

这意味着这种生物粘附剂可用于治愈受伤或术后的创口,美军也对其在加强装甲系统方面颇感兴趣。该团队的研究也可能在对抗古老的建筑和桥梁上的常春藤的影响方面有帮助,以防引起严重损坏。

Zhang还说道,“这是揭示这个谜团的一个里程碑,我们现在知道了这种粘附剂的奥秘和相关的分子机制。”

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

参考文献地址Getting a grip on ivy's adhesive properties

感谢材料人编辑部钢铁侠提供素材

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