Релаксация приводит к снижению эластичности

Множество материалов, если наблюдать за ними достаточно долго, меняют механические свойства.

Какие точно грядут изменения, зависит от основных микроскопических механизмов. При этом микроскопическая структура и сложность систем делают непосредственное наблюдение достаточно проблематичным.

Именно поэтому группа во главе с профессором Андреасом Баушом с кафедры клеточной биофизики обратилась к эталонной системе, которой можно управлять с высокой точностью, используя актиновые нити — биополимер, ответственный за мышечные сокращения в человеческом организме.

Вместе с образующей поперечные связи молекулой фасцином актиновые нити строят сеть, эластичность которой с возрастом ухудшается. В результате ряда экспериментов ученым удалось пролить свет на источник этих изменений.

Как показало исследование, опубликованное в издании Nature Materials, микроскопические расслабляющие процессы являются источником макроскопических изменений свойств полимерной сети. В процессе формирования сети возникают внутренние натяжения. Поскольку точки соединения сети не имеют постоянной природы, а скорее открываются и закрываются на произвольные интервалы, эти натяжения постепенно уменьшаются. За первые десять часов эластичность снижается до пятой доли начального состояния, а затем стабилизируется.

«Соединенные актиновые нити формируют сети, необходимые для стабильности живых клеток», сообщил Андреас Бауш. «Понимая микроскопические причины невероятной изменчивости цитоскелета мы закладываем основу продвижения развития других полимерных материалов».

02.03.2011