×

We use cookies to help make LingQ better. By visiting the site, you agree to our cookie policy.


image

Esperanta Retradio 2014, Mola materio por novaj materialoj

Mola materio por novaj materialoj

Multaj procedoj en organismoj baziĝas sur memorganizo de biologiaj konstruelementoj. Por materialesploristoj tiaj substancoj estas revo: Ili reagas memstare je sia medio kaj ĉe tio povas adaptiĝi al diversaj cirkonstancoj. Ĉe la usona MIT esploristoj volas arte produkti tiajn miraklajn molekulojn.

La naturo faras ĝin kun impresa eleganteco. Proteinoj formas longajn fibrojn, DNA-molekuloj tordiĝas al ŝnurŝtuparo, grasoj ĉirkaŭvolvas kompletajn ĉelojn. Kaj estas simple la ecoj de la koncernaj konstrueroj kiuj igas ilin kunkreski al kompleksaj formaĵoj. Pro la malfortaj interefikoj de ties atomoj ilia kunteniĝo estas fleksebla - en la fiziko oni klasifikas ilin kiel "molan materion". Ĝi konsistas el substancoj, kiuj ne estas senprobleme enordigeblaj kiel solidaj aŭ likvaj kaj kiuj ŝanĝas siajn ecojn kun ofte mirinda rapideco.

Tre bele montras tion la maiza amelo se oni miksas ĝin kun akvo. Se oni igas ĝin malrapide gliti tra la fingroj, la miksaĵo estas likva. Sed se oni dum tio kunpremas la manon ĝi subite solidiĝas. Oni povas formi el tio pilketon, kiu tuj disfluas se ne plu aplikiĝas forto sur ĝin. Kompare kun aliaj molaj materialoj laŭ fizikisto de la MIT tamen tiaj amelaj molekuloj sekvas sufiĉe simplajn mekanismojn.

"Dum la kuro de la evolucio la naturo havis multe da tempo por evoluigi molajn materialojn. Al tio apartenas ankaŭ la plej gravaj konstruelementoj de la vivo, kiel DNA aŭ proteinoj. Tio estas tre kompleksaj polimeroj kiuj ofertas tamen ruzajn solvojn por multaj problemoj - se ni komprenas iliajn mekanismojn, ni povas ĉerpi el tio ideojn por aliaj aplikoj", diras esploristo. Unu el la molekuloj pri kiu la esploristo okupiĝas estas trovebla en la sangocirkula sistemo de ĉiu suĉulo inkluzive de la homo. Ĝi malebligas ke oni elsangiĝas interne.

Ĉar la ĉeloj per kiuj la vandoj de la angioj estas tavolizitaj mortas post iom da tempo kaj devas esti anstataŭigitaj. Ĉe tio ekestas seninterrompe malgrandaj truoj el kiuj oni sangas. Oni do bezonas mekanismon, kiu tuj flikas tiajn truojn kaj igas kreski novajn ĉelojn. Por tiu ripara servo respondecas senforma kunrulaĵo el longaj proteinĉenoj. Dum la sangofluo estas senĝena, la grandega molekulo migras kun ĉiuj aliaj konsisteroj de la sango tra la angioj.

Sed se la molekulo trafas sur truon, tiam okazas io mirinda: Kie elfluas sango, la proteino disfaldiĝas kaj fariĝas gluiva. La pli granda flurapideco distiras la molekulon simile al glustrio. Tiel malfermiĝas la ligejoj de la proteinoj kiuj algluiĝas specife al angiaj vandoj kaj al sangofolietoj - ĝi tiel iniciatas la koagulon de la sango, kaj formiĝas ŝtopilo kiu fermas la truon. La forto kiu necesas por la distirado estas perfekte adaptita al la sangocirkulado: En nevunditaj angioj la molekulo restas pilkoforma kaj bone solvebla.

Tiun kapablon la esploristo volas elprofiti por sentezitaj materialoj: Substanco kun tiu kapablo povus igi la ĉerpadon de nafto pli efika. Ankaŭ por novaj prilaboreblaj materialoj tiuj molekuloj estas uzeblaj. Kaj ekzistas ankaŭ aplikeblecoj en la medicino. La esploristo revas interalie pri artefaritaj imunĉeloj kies atakotaj celoj estos programeblaj.


Mola materio por novaj materialoj Soft matter for new materials

Multaj procedoj en organismoj baziĝas sur memorganizo de biologiaj konstruelementoj. Por materialesploristoj tiaj substancoj estas revo: Ili reagas memstare je sia medio kaj ĉe tio povas adaptiĝi al diversaj cirkonstancoj. Ĉe la usona MIT esploristoj volas arte produkti tiajn miraklajn molekulojn.

La naturo faras ĝin kun impresa eleganteco. Proteinoj formas longajn fibrojn, DNA-molekuloj tordiĝas al ŝnurŝtuparo, grasoj ĉirkaŭvolvas kompletajn ĉelojn. Kaj estas simple la ecoj de la koncernaj konstrueroj kiuj igas ilin kunkreski al kompleksaj formaĵoj. Pro la malfortaj interefikoj de ties atomoj ilia kunteniĝo estas fleksebla - en la fiziko oni klasifikas ilin kiel "molan materion". Ĝi konsistas el substancoj, kiuj ne estas senprobleme enordigeblaj kiel solidaj aŭ likvaj kaj kiuj ŝanĝas siajn ecojn kun ofte mirinda rapideco.

Tre bele montras tion la maiza amelo se oni miksas ĝin kun akvo. Se oni igas ĝin malrapide gliti tra la fingroj, la miksaĵo estas likva. Sed se oni dum tio kunpremas la manon ĝi subite solidiĝas. Oni povas formi el tio pilketon, kiu tuj disfluas se ne plu aplikiĝas forto sur ĝin. Kompare kun aliaj molaj materialoj laŭ fizikisto de la MIT tamen tiaj amelaj molekuloj sekvas sufiĉe simplajn mekanismojn.

"Dum la kuro de la evolucio la naturo havis multe da tempo por evoluigi molajn materialojn. Al tio apartenas ankaŭ la plej gravaj konstruelementoj de la vivo, kiel DNA aŭ proteinoj. Tio estas tre kompleksaj polimeroj kiuj ofertas tamen ruzajn solvojn por multaj problemoj - se ni komprenas iliajn mekanismojn, ni povas ĉerpi el tio ideojn por aliaj aplikoj", diras esploristo. Unu el la molekuloj pri kiu la esploristo okupiĝas estas trovebla en la sangocirkula sistemo de ĉiu suĉulo inkluzive de la homo. Ĝi malebligas ke oni elsangiĝas interne.

Ĉar la ĉeloj per kiuj la vandoj de la angioj estas tavolizitaj mortas post iom da tempo kaj devas esti anstataŭigitaj. Ĉe tio ekestas seninterrompe malgrandaj truoj el kiuj oni sangas. Oni do bezonas mekanismon, kiu tuj flikas tiajn truojn kaj igas kreski novajn ĉelojn. Por tiu ripara servo respondecas senforma kunrulaĵo el longaj proteinĉenoj. Dum la sangofluo estas senĝena, la grandega molekulo migras kun ĉiuj aliaj konsisteroj de la sango tra la angioj.

Sed se la molekulo trafas sur truon, tiam okazas io mirinda: Kie elfluas sango, la proteino disfaldiĝas kaj fariĝas gluiva. La pli granda flurapideco distiras la molekulon simile al glustrio. Tiel malfermiĝas la ligejoj de la proteinoj kiuj algluiĝas specife al angiaj vandoj kaj al sangofolietoj - ĝi tiel iniciatas la koagulon de la sango, kaj formiĝas ŝtopilo kiu fermas la truon. La forto kiu necesas por la distirado estas perfekte adaptita al la sangocirkulado: En nevunditaj angioj la molekulo restas pilkoforma kaj bone solvebla.

Tiun kapablon la esploristo volas elprofiti por sentezitaj materialoj: Substanco kun tiu kapablo povus igi la ĉerpadon de nafto pli efika. Ankaŭ por novaj prilaboreblaj materialoj tiuj molekuloj estas uzeblaj. Kaj ekzistas ankaŭ aplikeblecoj en la medicino. La esploristo revas interalie pri artefaritaj imunĉeloj kies atakotaj celoj estos programeblaj.