پژوهشگران ام.آی.تی با شبیهسازی رایانهای ساختار مولکولی استخوانها به این نتیجه رسیدهاند که فیبرهای استخوانی، زوج عجیب و غریبی از پروتئین چسبناک کلاژن و مواد معدنی بلوری است. همانند بهترین سیاستمداران، استخوانها از یک سو محکم و از سوی دیگر اندکی انعطافپذیرند.
دلیل این امر آن است که استخوانها ازمادهای نرم و ژلمانند (کلاژن)، همراه با مادهای مقاوم و خشک
(هیدروکسید کلسیم معدنی) ساخته شدهاند.
اکنون، گروهی از مهندسان میگویند موفق شدهاند تا جزئیات این تعادل را کشف کنند، و نشان دهند که ساختار مولکولی فیبرهای استخوانی چگونه به آنها کمک میکند تا از بهترین مزایای هر کدام از این ترکیبات استفاده نمایند.
فیبرهای کلاژن که توسط بلورهای هیدروکسیدکلسیم تقویت میشوند، واحدهای اصلی سازنده استخوان هستند.
آنها در گونههای مختلف جانوری یافت میشوند،و اثر خود در استخوانهای اسکلت، دندانها و شاخهای جانوران
نشان میدهند.
با استفاده از یک ابررایانه، مهندسان ام.آی.تی (انستیتو فناوری ماساچوست) حساب کردند که این فیبرها در مقیاس اتمی شبیه چه چیزی هستند. آنها فیبرهای خود را با دادههای مطالعات قبلی استخوانهای واقعی مقایسه کردند، تا بررسی کنند که مدل رایانهای آنها تا چه اندازه دقیق است.
سپس به ازای ترکیب سطوح مختلف کلاژن در مقابل هیدروکسید کلسیم آزمایشاتی را بر روی فیبرهای مجازی خود اجرا کردند، تا نحوه واکنش آنها را در مقابل فشار و کشش بررسی کنند.
بر اساس کشفیات آنان، هیدروکسید کلسیم در فیبرهای استخوانی احتمالا پلاکتهای ریزی را شکل میدهد که تنها چند نانومتر ضخامت دارد. اگرچه قطعات بزرگ هیدروکسید کلسیم همانند گچ ترد و شکننده هستند، اما در چنین ابعاد کوچکی این مواد معدنی در واقع نرم و شکلپذیرند.
این محققان همچنین کشف کردند که در تستهای تنش، بخش معدنی فیبرها چهار برابر پروتئینهای کلاژن فشار را تحمل میکند؛ در حالیکه خمش تقریبا فقط در کلاژن رخ میدهد.
سرپرست گروه تحقیقاتی، مارک بوهلر میگوید که انجام چنین آزمایشات رایانهای حتی چند سال قبل نیز غیرممکن بود؛ و مدلسازی ساختار مولکولی فیبرهای استخوانی بر روی یک ابررایانه سالها زمان میبرد. اما با استفاده از ابررایانههای جدید، محاسبات مربوط به این تحقیق تنها چند ماه طول کشید.
اکنون بوهر امیدوار است که بتواند برای پروژههای مهندسی مختلف، فیبرهای استخوانی را در آزمایشگاه بازتولید کند. نتایج کار ابررایانهای آنها در شماره اخیر مجله Nature Communicationsمنتشر شده است.
ناوشکن فضایی در مدار زمین؛ راکت شرکت ULA از ماهوارهها دفاع خواهد کرد
1403/10/05
شرکت ULA قصد دارد راکت Vulcan Centaur را به یک رهگیر فضایی تبدیل کند تا از ماهوارهها در برابر تهدیدات فضایی دفاع کند.
پژوهش جدید: مصرف داروی مشهور اوزمپیک با یک بیماری نادر نابینایی ارتباط دارد
1403/09/26
محققان ارتباط مصرف داروی دیابت اوزمپیک که باعث کاهش وزن میشود را با یک بیماری نادر بینایی بررسی کردند.
هدست اپل ویژن پرو احتمالاً به پشتیبانی از کنترلرهای VR پلیاستیشن مجهز میشود
1403/09/18
به نظر میرسد که در نسخه آینده visionOS، هدست ویژن پرو از کنترلرهای VR شخص ثالث پشتیبانی خواهد کرد.
هدست اپل ویژن پرو احتمالاً به پشتیبانی از کنترلرهای VR پلیاستیشن مجهز میشود
1403/09/18
به نظر میرسد که در نسخه آینده visionOS، هدست ویژن پرو از کنترلرهای VR شخص ثالث پشتیبانی خواهد کرد.
نور زیاد در شب و نور ناکافی در روز خطر مرگ را افزایش میدهد
1403/09/07
تحقیق جدیدی نشان میدهد دریافت ناکافی نور در طول روز و قرار گرفتن در معرض نور زیاد در شب با افزایش خطر مرگومیر ارتباط دارد.
سرویس اینترنت ماهواره به موبایل ایلان ماسک تأییدیه FCC را دریافت کرد
1403/09/07
سرویس اینترنت ماهواره به موبایل شرکت استارلینک، تأییدیه اولیه کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحده را دریافت کرد.
ایلان ماسک به نفع پهپادها، سازندگان جتهای سرنشیندار F-35 را «احمق» خواند
1403/09/06
ایلان ماسک میگوید برخی احمقها هنوز جتهای جنگنده سرنشینداری مانند F-35 میسازند.
مدیرعامل تپسی: به رأی شورای رقابت در پرونده شکایت از اسنپفود امیدواریم
1403/09/04
سیدحسینی میگوید با به نتیجه رسیدن شکایت تپسی از اسنپفود مانع بزرگ موجود در حوزه سفارش آنلاین غذا از بین میرود و مسیر برای سایر پلتفرمها بازمیشود.
ارتش آمریکا میخواهد به نیروهای خود در میدان نبرد بهصورت بیسیم برق برساند
1403/09/04
این فناوری پیشرفته میتواند به ارتش آمریکا کمک کند تا نیازی به حمل سوخت و باتریهای سنگین نداشته باشند.
کشف جدید تلسکوپ جیمز وب: سه کهکشان غول پیکر با نام «هیولاهای قرمز»
1403/09/02
راندمان ستارهزایی در این کهکشانها از کهکشانهای امروزی بیشتر است که نشان از حاکمبودن شرایطی متفاوت در کیهان اولیه دارد.
مشاهده سوابق کاربر