"Küçük Midye" - Doğanın "Büyük Öğretmeni"
Kıyı boyunca yürürken, genellikle resife yapışmış mavi-siyah "deniz kabukları" parçalarını buluruz. Yürüdük ve daha yakından baktık. Bazıları yoğun bir şekilde paketlenmişti, bazıları yalnızdı, hatta bazıları ölmüştü ama hepsi İster rüzgar ve güneş, ister gelgitlerin gelgiti olsun, resife sıkıca "yapışır", asla resiften ayrılmayacaktır.
Bu mavi-siyah "kabukları" hakkında konuşalım. Aslında bilimsel isimleri "midye" dir. Bunlar yaygın bir deniz çift kabuklu yumuşakçalarıdır. Esas olarak Çin'de Sarı Deniz ve Bohai Denizi boyunca dağılmışlardır. Midye, şarapta buharda pişirilmiş midye, kuru tencerede midye, soğanlı midye kızartması, sarımsaklı midye gibi sahil halkı tarafından çok sevilen, beslenmesi son derece zengin bir deniz ürünüdür ... Kısacası buharda pişirilir, kızartılır, haşlanır ve haşlanır. , Hepsi lezzetli!
İnternetten resim
Lezzet lezzetlidir, ancak balıkçılar için çok popüler değildirler çünkü her zaman teknenin dibine bağlıdırlar, bu da yelken direncinin artmasına ve yakıt tüketimine neden olur; ayrıca su ürünleri yetiştiriciliği kafeslerinin yüzeyine yapışarak su değişimine neden olurlar. Verimlilik düşer ve su kalitesi bozulur. Midyelerin bağlanma yetenekleri o kadar güçlüdür ki bilim adamlarının ilgisini çekmiştir. Araştırmalar sonucunda, bilim adamları midyeye deniz suyunda güçlü bir yapışma etkisi veren şeyin, ipeğinin ucundaki bezler tarafından salgılanan dopa yapısı bakımından zengin olan adhezyon proteini olduğunu keşfettiler.
Şekil 1. Kıyı resifinde midye ve ayakları (İnternetten alınan resim).
Günlük hayatta sık sık sızan su boruları ve kırık balık tankları gibi ufak tefek sıkıntılarla karşılaşıyoruz.Hayatımızdaki tutkalın çoğu suya pek iyi yapışmıyor. Bunun nedeni, su moleküllerinin içinde oyun oynaması ve bu su moleküllerinin çoğu zaman "izole edici ortam" görevi görerek tutkalın yapıştırıcı malzemeyle tam olarak temas etmesini önleyerek, böylece bağlama performansını kaybetmesidir.
Midye ayağı ipeğinin yüksek su altı yapışma performansından ilham alan yerli ve yabancı araştırmacılar, suda kullanılabilecek çeşitli "yapıştırıcılar" tasarladı ve hazırladı. Sadece bu değil, araştırmacılar aynı zamanda yapıştırma gücünü ayarlayabilen bir "yapıştırıcı" hazırlamayı da umuyorlar.Yüksek verimli yapıştırma için ihtiyaç duyulduğunda, güçlü yapışma gücüne sahip olabilir; gerekmediğinde, yapıştırılması daha kolay olabilir. Yüzey ayrılmıştır.
Son zamanlarda, Lanzhou Kimya Fiziği Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi'nden araştırmacı Zhou Feng ve Hong Kong Şehir Üniversitesi'nden Profesör Wang Zuankai, böyle bir biyonik su altı "yapıştırıcısı" tasarladı ve hazırladı. Bu "yapıştırıcı" sadece su altında güçlü bir yapışmaya sahip olmakla kalmaz, daha da önemlisi, su altındaki yapışma mukavemeti, ara yüz sıcaklığı kontrol edilerek tersine çevrilebilir şekilde ayarlanabilir. "Tutkal" yüzeyinin hidrasyonunu ve dehidrasyonunu kontrol ederek, yüzeydeki "su izolasyon tabakasının" oluşumu veya tahribatı, su altı yapışma mukavemeti "ile" ve "olmadan" arasındaki kontrolü gerçekleştirir.
Test ayrıca, bu "yapıştırıcının" daha yüksek bir sıcaklıkta yüzeyde daha yüksek su bazlı yapışma gücüne sahip olduğunu, ancak oda sıcaklığında neredeyse hiç yapışma olmadığını göstermektedir. Ayrıca, bu yüksek yapışma-düşük yapışma mukavemeti geçişi, su altı yapışma gücünü kaybetmeden birçok kez tersine çevrilebilir şekilde ayarlanabilir. Bu malzeme katı bir yüzey üzerine kaplanır ve nesne, yüzey sıcaklığı kontrol edilerek seçici olarak alınabilir.
Şekil 2. Sualtı biyonik tersinir yapışma "tutkal" prensibi. (Turuncu altıgen, "dopa benzeri" viskoz molekülü temsil eder ve yeşil zincir, "yapıştırıcıdaki" duyarlı polimer molekülünü ve Mickey kafasına benzeyen su molekülünü temsil eder. 25 ° C'de, duyarlı polimer zinciri ve Su molekülleri, viskoz fonksiyonel grupları şişirmek ve örtmek için birleşerek "yapıştırıcının" viskozitesini kaybetmesine neden olur. Sıcaklık 40 ° C'ye yükseldiğinde, duyarlı polimer zinciri su moleküllerinden ayrılır ve küçülür ve yapışkan fonksiyonel grupların bir kısmı "yapıştırıcı" yapmak için tekrar açığa çıkarılır. "Viskozite geri kazanımı.)
Şekil 3. Nesneleri seçici olarak toplamak için su altı biyonik tersinir yapışma "yapıştırıcısı". (Üst konsolun sıcaklığını kontrol ederek su altı nesnelerine seçici yapışma sağlamak için üst konsolun yüzeyine "tutkal" sürün. Şekilde görüldüğü gibi 25 ° C'de tutkalın yapışkanlığı düşüktür ve sıcaklık 40 ° C'ye yükseldiğinde Zaman zaman, yapıştırıcı iki nesneyi birbirine yapıştırabilir.)
Ek olarak, bu "yapıştırıcı" temel malzeme ile sınırlı değildir ve çeşitli malzemelerin yüzeyinde su altı yapışma mukavemetinin tersine çevrilebilir kontrolüne sahiptir. Yüzey pürüzlülüğünü artırarak, malzemenin yapışma mukavemeti de geliştirilebilir. "Tutkal" ın minimum faz geçiş sıcaklığını değiştirmek için sıcaklığa duyarlı polimer bileşiminin ayarlanmasıyla, yapışma mukavemetinin sıcaklık geçiş noktası ayarlanabilir. Yukarıdaki araştırma sonuçları, Bio-esinlenmiş tersinir su altı yapıştırıcısı başlığı ile Nature alt Journal Nat Commun.'da yayınlandı.
Malzemenin su altı akıllı makinelerde, biyotıp ve diğer alanlarda kullanılması bekleniyor.
Doğa bizim en iyi öğretmenimizdir. Çevrenizdeki şeyleri gözlemlemede iyisiniz ve meraklısınız.Ayrıca şaşırtıcı keşifler yapabilir ve daha fazla ilham alabilirsiniz!
