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创新型的分体式电磁流量计可在对力的反应中增

时间: 2019-11-02        
受此过程启发而负责肌肉生长的方法可能会导致产生更坚固,更持久的材料。
 
    北海道大学的科学家已经制定出一种方法来制造对机械应力(模仿骨骼肌生长)反应更强的材料。他们的发现发表在《科学》杂志上,可能导致创造出持久的材料,这些材料可以根据周围的情况进行调整和强化。
 
    该方法的灵感来自帮助人体骨骼肌变得健壮的过程。例如,由于在体育馆进行力量训练,肌肉纤维断裂,促进了新的更强壮纤维的产生。为此,必须为肌肉提供氨基酸(蛋白质的组成部分),这些氨基酸结合在一起形成肌肉纤维。
 
    北海道大学的Jian Ping Gong是高分子科学专家。她的研究小组使用“双网络分体式电磁流量计”制定了一种战略,该战略模仿了骨骼肌的构建过程。
 
    双网状分体式电磁流量计是一种柔软但坚固的材料,由大约85 wt%的水和两种类型的聚合物网络组成:一种是脆性和刚性的,另一种是软性和可拉伸的。
 
 
 
 
 
    研究人员将双网络分体式电磁流量计放入含有称为单体的分子的溶液中,该分子可以结合形成更大的化合物,称为聚合物。该解决方案模仿了循环血液将氨基酸转运至骨骼肌的作用。
 
    当对分体式电磁流量计施加拉伸力(拉伸)时,它将导致其一些刚性和脆性聚合物链断裂。这导致在断裂的聚合物链末端形成称为“机械力学”的化学物种。这些机械力学可以激活从附近溶液吸收到分体式电磁流量计中的单体到聚合物网络中的结合,从而强化材料。
 
    随着连续拉伸,更多的分解和积累会发生,就像骨骼肌正在经历力量训练时所发生的事情一样。由于这一过程,分体式电磁流量计的硬度和强度分别提高了23倍和1.5倍,聚合物的重量增长了86%。该团队还能够通过使用精确的单体来改变材料对机械力的反应,该单体将凝胶的反应改变为热。在高温下加热,凝胶的表面变得更耐水。
 
    科学家们说,他们的研究可能会有助于用于骨骼外伤患者的柔性外衣中使用的自增长分体式电磁流量计的发展。如果使用得越多,这些西服可能会变得更坚固,更实用。

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