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特拉维夫大学发现肽玻璃新材料,室温成形突破传统工艺

创作时间:
2025-01-21 21:45:00
作者:
@小白创作中心

特拉维夫大学发现肽玻璃新材料,室温成形突破传统工艺

最近,以色列特拉维夫大学的研究团队在玻璃材料研究方面取得了突破性进展。他们开发出一种新型肽玻璃,这种玻璃不仅具有超强的粘性,还保持着极高的透明度,更重要的是,它在室温下就能自发形成。这一发现可能会为光学、电光、卫星通信、遥感和生物医学等多个领域带来革命性的变化。

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玻璃透明的基本原理

玻璃的透明性主要取决于其内部结构。在微观层面上,玻璃是一种液态物质,其分子结构缺乏有序性,但其机械性能却表现出固体的特性。通常,玻璃是通过将熔融材料快速冷却(即所谓的玻璃化过程)来制造的,在这个过程中,无序的液态组织会在结晶前被“固定”,从而形成非晶态结构,这种结构赋予了玻璃独特的光学、化学和机械性能,同时兼具耐用性、多功能性和可持续性。

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新型玻璃的突破性发现

这种新型玻璃是由特拉维夫大学的研究团队发现的,该团队由博士生Gal Finkelstein-Zuta和Shmunis生物医学和癌症研究中心的Ehud Gazit教授领导,成员来自生命科学学院和工程学院的材料科学与工程系。研究结果最近发表在著名的科学期刊《自然》上。

“在我们的实验室里,我们研究生物融合,特别是利用生物的奇妙特性来制造创新材料,”Gazit教授解释道,“我们研究氨基酸序列,即蛋白质的构建模块。氨基酸和肽具有自然连接并形成有序结构的倾向,但在这项研究中,我们发现了一种独特的肽,它的行为与我们所知的任何物质都不同:它没有形成任何有序的模式,而是形成了一种无定形的、无序的结构,这正是玻璃。”

这种新型玻璃的形成过程非常独特。研究人员发现,由三个酪氨酸组成的芳香肽序列(YYY),在室温下水分蒸发时,能够自发形成分子玻璃。这与传统的玻璃制造工艺完全不同,传统玻璃需要通过快速冷却熔融材料来制备。

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应用前景与意义

这种新型玻璃的发现,可能会为多个高科技行业带来革命性的变化。在光学和电光领域,其独特的光学性能可能会带来更高效的光电子设备;在卫星通信和遥感领域,其优异的透明度和稳定性可能会改善信号传输质量;在生物医学领域,其生物相容性和粘性特性可能会为生物传感器和医疗设备带来新的可能性。

这一发现也展示了生物启发材料研究的巨大潜力。通过模仿或利用生物分子的特性,科学家们可能会开发出更多具有独特性能的新型材料,为未来的科技创新开辟新的道路。

目前,这项研究仍处于实验室阶段,要实现商业化应用还需要解决许多技术和成本问题。但这一突破无疑为玻璃材料科学开辟了一个全新的研究方向,未来几年内,我们可能会看到更多基于这种新型玻璃的创新应用。

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