Bilim Ofisi | Tasarlanmış Kalamar Bazlı Biyomateryallerde Bulunan Termal Anahtar
486
post-template-default,single,single-post,postid-486,single-format-standard,ajax_fade,page_not_loaded,,qode-title-hidden,qode_grid_1300,footer_responsive_adv,qode-theme-ver-16.6,qode-theme-bridge,disabled_footer_bottom,wpb-js-composer js-comp-ver-5.5.1,vc_responsive

Tasarlanmış Kalamar Bazlı Biyomateryallerde Bulunan Termal Anahtar

Optimal optik ve elektriksel özellikler için ayar malzemeleri yaygınlaşmaktadır. Artık araştırmacılar ve üreticiler, çok sayıda DNA tekrarından oluşan kalamardan esinlenmiş bir protein kullanarak termal iletkenlik için materyalleri ayarlayabilirler.

Penn State’deki İleri Fiber Teknolojileri Araştırma Merkezi direktörü ve mühendislik bilimi ve mekanik profesörü Melik Demirel “Modern teknolojilerdeki ısıl taşımayı kontrol etmek (soğutma, veri depolama, elektronik veya tekstiller) çözümsüz bir problemdir. Örneğin, çoğu standart plastik malzeme çok düşük ısıl iletkenliğe sahiptir ve bunlar termal izolatörlerdir. Üzerinde çalıştığımız bu kalamar bazlı biyo materyaller ortam neminde düşük iletkenliğe sahiptir, ancak bunlar termal iletkenliklerinin önemli ölçüde artması için tasarlanabilir.” diyor.

Bu durumda, artış proteinde kaç ardışık tekrarın olduğuna bağlıdır ve konvansiyonel plastiklerde görülen artışlardan 4,5 kat daha büyük olabilir. Ardışık tekrarlar, doğada bulunan, bu vakada kalamar halka dişlerinde bulunan DNA dizilerini tekrarlıyor.

Araştırmacılar, bu biyoprotein filminin potansiyel bir kullanımının, özellikle atletik giyim için kumaş kaplama olabileceğini söyledi. Materyal, günlük kullanımda mükemmel rahat ve konforlu olabilir, ancak aslında ağır bir aktivite için kullanıldığında, kullanıcının ürettiği ter, termal şalteri “çevirebilir” ve kumaş kullanıcının vücudundan ısıyı çekebilir.

Demirel ve ekibi, ardışık tekrarlayan diziler üzerinde desenli sentetik proteinler tasarladı. İstedikleri tekrar sayısını seçebilir ve çeşitli proteinlerin bu durumda neme nasıl tepki verdiğini araştırabilirler.

Araştırmacılar bugün (13 Ağustos) Doğa Nanoteknolojisinde (Nature Nanotechnology): “Ortam koşulları altında (yüzde 35’ten az nem) bu proteinli filmlerin termal iletkenliği tekrar birimlerine veya molekül ağırlığına bağlı değildir ve düzensiz polimerlere ve suda çözünmeyen proteinlere benzer termal iletkenlik gösterirler” diyor.

Bununla birlikte, filmler daha yüksek moleküler topolojiye sahip olacak şekilde tasarlandığında, ve filmler yüksek nem, su veya ter ile ıslandığında, ısıl iletkenlik fırlar. Virginia Üniversitesi takımı ve NIST ile iş birliği yapan araştırmacılar, ardışık tekrarların sayısı arttıkça termal iletkenliğin de arttığını gördüler.

Demirel, “Islak olduğunda ısıl iletkenlik, tekrar sayısı ile doğrusal olarak ilişkili olduğundan, termal iletkenlik miktarını malzemeye programlayabiliriz. Böylece, soğutma, veri depolama, elektronik veya tekstil gibi modern teknolojilerdeki sorunları çözmek için yüksek performanslı cihazlara benzer daha iyi termal anahtarlar, regülatörler ve diyotlar yapabiliriz.” dedi.

Malzeme, normal çevre nemine veya daha düşük bir değere döndüğünde, anahtar kapanır ve protein artık ısıyı verimli bir şekilde iletmez.

Haber Kaynağı: Malzemeler Penn State tarafından sağlanmıştır. Orjinali A’ndrea Elyse Messer tarafından yazılmıştır. Not: İçerik stil ve uzunluk için düzenlenmiş olabilir.

Orjinal Kaynak: Penn State. (2018, August 13). Thermal switch discovered in engineered squid-based biomaterials. ScienceDaily. Retrieved August 25, 2018 from www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180813133352.htm

Alternatif Haber Kaynakları:

https://mse.umd.edu/news/news_story.php?id=11569

https://news.psu.edu/story/531115/2018/08/13/thermal-switch-discovered-engineered-squid-based-biomaterials (orjinal haber kaynağı linki)

Türkçe Çeviri: Zeynep Eş