Chercheurs de l’Université de Tel Aviv Ils ont réussi à fabriquer un nouveau type de verre qui, tout en conservant sa transparence, est capable de se lier instantanément au contact de l’eau à température ambiante.
La recherche a été publiée dans la revue académique à comité de lecture nature.
La recherche, menée par le doctorant Gal Finkelstein-Zota et le professeur Ehud Gazit de l’École Schmonis de biomédecine et de recherche sur le cancer de la Faculté des sciences de la vie et du Département de science et d’ingénierie des matériaux de la Faculté d’ingénierie de TAU, pourrait modifier considérablement la durabilité. et le coût des outils dans diverses industries. Cette découverte pourrait notamment révolutionner l’optique et l’électro-optique, les communications par satellite, la télédétection et la biomédecine.
« Dans notre laboratoire, nous étudions la bioaffinité et utilisons spécifiquement les propriétés fascinantes de la biologie pour produire des matériaux innovants », explique le professeur Gazit. « Entre autres choses, nous étudions les séquences d’acides aminés, qui sont les éléments constitutifs des protéines. Les acides aminés et les peptides ont une tendance naturelle à se connecter les uns aux autres et à former des structures structurées avec un ordre périodique spécifique, mais au cours de la recherche, nous étudions. découvert un peptide unique qui se comporte différemment de tout ce que nous connaissons : il forme tout motif organisé mais amorphe et désordonné qui décrit le verre.
Comment fonctionne le verre ?
Le verre liquide présente très peu d’ordre au niveau moléculaire, mais ses propriétés mécaniques restent solides. Alors que le verre est généralement fabriqué en refroidissant rapidement des matériaux chauds, puis en les congelant dans un processus de cristallisation du verre, TAU a découvert que le peptide aromatique, constitué d’une séquence de trois tyrosines (YYY), forme spontanément un verre moléculaire lorsqu’un matériau est évaporé. Solution aqueuse, à température ambiante.
« Le verre commercial que nous connaissons tous est produit en refroidissant rapidement un matériau en fusion, un processus appelé vitrification », a déclaré Gal Finkelstein-Zota. « L’organisation amorphe, semblable à un liquide, doit être reformée avant de pouvoir être disposée de manière plus économe en énergie, comme dans les cristaux, et pour cela, elle nécessite de l’énergie – elle doit être chauffée à des températures élevées et refroidie immédiatement. le verre que nous avons découvert, constitué d’un élément constitutif biologique, se forme spontanément à température ambiante, sans avoir besoin d’énergie telle qu’une chaleur ou une pression élevée. Dissolvez simplement la poudre dans l’eau – comme vous le feriez pour un Coca-Cola, et le verre se formera. , par exemple En subissant un long processus de meulage et de polissage, il suffit de verser une goutte sur une surface, où l’on peut contrôler sa courbure – et donc sa concentration – en ajustant uniquement le volume de la solution.
Le professeur Gazit a déclaré : « C’est la première fois que quelqu’un réussit à fabriquer un verre moléculaire dans des conditions simples, mais les propriétés du verre que nous avons fabriqué sont tout aussi importantes. » C’est un verre très spécial. D’une part, il est très résistant et d’autre part, il est très transparent – bien plus transparent que le verre ordinaire.
« Le verre de silicate ordinaire que nous connaissons tous est transparent dans la gamme de la lumière visible, et le verre moléculaire que nous avons fabriqué est transparent dans la gamme infrarouge. Il a de nombreuses utilisations dans des domaines tels que les satellites, la télédétection, les communications et l’optique.
«C’est aussi un adhésif puissant, il peut coller différents verres ensemble, et en même temps il peut réparer les fissures qui s’y forment. C’est un ensemble de propriétés qu’on ne retrouve dans aucun verre au monde, et il possède. un grand potentiel en science et en ingénierie, et nous avons obtenu tout cela du peptide One – un petit morceau de protéine.
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