Новые открытия в сфере паучьего шелка могут вдохновить создание новых материалов, которые способны управлять звуком и теплом так же, как полупроводниковые микросхемы управляют электронами. Справка Шелк имеет иерархическую структуру и состоит из белка, который сворачивается в листы и формирует кристаллы. Эти твердые кристаллы соединяются более мягкими аморфными нитями. Натяжение или ослабление таких нитей изменяет акустические свойства шелка, регулируя механическое соединение между кристаллами. Об этом сообщили ученые из университета Райса (США), а также из Европы и Сингапура. Результаты Они обратили внимание на микроскопическую структуру паучьего шелка и выявили уникальные особенности, которые позволяют передавать фононы — квазичастицы звука. Оказывается, паучий шелк имеет ширину запрещенной зоны фононов. Она способна блокировать фононовые волны подобно тому, как электронная ширина запрещенной зоны — основное свойство полупроводников — может блокировать одни электроны и пропускать другие. По словам ученых, это первое такое открытие гиперзвуковой фононовой ширины запрещенной зоны в биологическом материале. Перспективная паутина
Ученый предположил, что кристаллическую микроструктуру паучьего шелка можно реплицировать в других полимерах. Так удастся получить настраиваемые динамические метаматериалы, такие как фононовые волноводы и новейшие звуковые и тепловые изоляторы, поскольку высокая температура проходит через твердые тела в виде фононов.
Пауки преуспели в отправке и считывании вибраций паутины; так они определяют местонахождение дефектов и узнают о том, что в сеть угодила еда. Соответственно, шелк способен передавать широкий диапазон звуков, которые, как полагают ученые, пауки интерпретируют разными способами. Ученые выяснили, что также шелк способен глушить некоторые звуки.
Ученые установили, что когда шелк ослаблен, скорость фононов в нем замедляется на 15%, а полоса пропускания частот, которые он блокирует, увеличивается на 31%. И, напротив, в состоянии натяжения скорость возрастает на 27%, а полоса пропускания уменьшается на 33%. 26.07.2016 |
Хайтек
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику | |
Электроны вращаются без электрического за... |
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ | |
Новый программный комплекс представили ученые ... |
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью | |
Методику создания синтетических данных для&nbs... |
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi | |
Морская нержавейка, или сталь 316LSi, шир... |
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей | |
Новый сплав на основе алюминия создали ис... |
В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G | |
Уникальные фильтры для импульсной терагер... |
Nat. Nanotechnol: Разработан самоочищающийся электрод для синтеза пероксидов | |
Пероксиды металлов — MO₂, M=Ca, Sr,... |
В СПбГУ создали новые биоактивные молекулы с помощью золотого катализатора | |
Метод соединения двух простых веществ с п... |
AFM: Разработан материал для поглощения электромагнитных волн широкого спектра | |
Ультратонкий пленочный композитный материал, с... |
PRL: Доказана возможность открытия новых сверхтяжелых элементов | |
Уран — самый тяжелый из извест... |
NE: Новый жидкостный акустический датчик распознаёт голоса в шумной обстановке | |
Инженеры разработали множество сложных датчико... |
Science: Новый метод спектроскопии раскрывает квантовые секреты воды | |
Вода — это жизнь. Но водо... |
В ИРНИТУ создали первую партию инклинометров и объединили их в умную сеть | |
Сотрудники Центра маркшейдерских и геодез... |
Ученые УУНиТ создали первый отечественный станок для сухого электрополирования | |
Ученые Уфимского университета науки и тех... |
Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет | |
Физическая модель, которая описывает взаимодей... |
Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики | |
Новый метод синтеза производных пирролизидина ... |
Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела | |
Термоэлектрический материал, который можно исп... |
Ultrafast Science: Ученые успешно ускорили идентификацию молекул лазером | |
В 100 раз ускорили измерения спектроскопи... |
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов | |
Технологию создания жаропрочных сплавов на&nbs... |
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки | |
Уникальную технологию повышения надежности сва... |
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС | |
Первый российский комплект интегральных схем д... |
Российские ученые приблизились к созданию искусственной сетчатки | |
Оптоэлектронный синапс — мемристор ... |
Экологичная замена полиэтиленовым упаковкам разработана в МГУ | |
Биоразлагаемый полимер — полипропил... |
CS: Создана технология производства компонентов для шампуней и лекарств | |
Исследователи из России и Китая разр... |
APN: Фотонные вычисления помогут продвинуться в области аналоговых вычислений | |
Дифференциальные уравнения с частными про... |
Ученые НИТУ МИСИС разработали магнитные микропровода для имплантатов и датчиков | |
Новые ультратонкие аморфные микропровода, кото... |
NP: Открыт новый метод, предлагающий решения для сложных задач визуализации | |
Новый метод вычислительной голографии позволяе... |
В Пермском Политехе усовершенствовали алгоритм оценки состояния оборудования | |
Для оценки состояния оборудования или все... |
NP: Создана фотонная решетка, способная манипулировать квантовыми состояниями | |
Синтетическую фотонную решетку, которая может ... |
Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония | |
Физики из Китая выяснили, что период... |