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usdt充值(www.caibao.it):南加州大学行使细菌制造汽车质料 加倍坚硬有弹性

admin2021-02-2649

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盖世汽车讯 据外媒报道,南加州大学维特比工程学院(USC Viterbi School Of Engineering)的研究人员行使活细菌制造坚硬、耐受和有弹性的工程质料。

(图片泉源:viterbischool)

研究人员研究的是一种特殊的细菌――巴氏葡萄球菌(S. pasteurii),这种细菌以排泄一种名为脲酶的酶而著名。当脲酶暴露在尿素和钙离子中时,会发生碳酸钙,这种矿物质化合物是骨骼或牙齿中的主要组成部分。在此项研究中,要害创新之处在于指导细菌生长碳酸钙矿物质,以获得与自然矿化复合质料相似的有序微结构。研究人员Qiming Wang示意:“细菌知道若何省时又省力地做事。我们可以行使它们的智能来设计混合质料,使其性能跨越全合成质料。”

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新生物质料将活细菌和合成质料连系在一起,所表现出的机械性能优于当前的任何自然或合成质料。在很大程度上,这是受益于质料中的球粒(Bouligand)结构,其特征是多层矿物质相互之间以差别的角度排列,形成一种“扭曲”或螺旋形状。这种结构很难仅仅通过合成的方式制造,因此研究人员使用细菌来实现这一目的。

为了制造这种质料,研究人员3D打印出格子结构,其中为空方格,并使格子层以差别的角度铺设,从而形成螺旋形状。然后,将细菌引入该结构中。细菌天生喜欢附着在外面上,因此会用它们的“腿”捉住质料。接着,细菌会排泄脲酶,促使形成碳酸钙晶体。它们沿着外面生长,最终会填满网格结构中的小方格或清闲。

测试显示,这种结构的强度异常高,可应用于航空航天面板和车架等基础设施。另外,这种活性质料相对较轻,也为防弹衣或车辆装甲等防御应用提供了选择。

当需要维修时,甚至可以在这些质料中重新加入细菌。研究人员示意:“这些生物质料仍然具有自我生长的特征。当质料受损时,我们可以加入细菌使其重新生长。例如,若是我们将其应用于桥梁,可以在必要时修复受损质料。”

(责任编辑:冉笑宇 )

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