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Una universidad israelí inventa vidrio autorreparable en un gran descubrimiento

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv Hemos logrado fabricar un nuevo tipo de vidrio que, manteniendo su transparencia, puede aglutinarse instantáneamente al tocar agua a temperatura ambiente.

La investigación ha sido publicada en la revista académica revisada por pares. naturaleza.

Dirigido por el estudiante de doctorado Gal Finkelstein-Zota y el profesor Ehud Gazit de la Escuela Schmonis de Biomedicina e Investigación del Cáncer de la Facultad de Ciencias de la Vida y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la TAU, podría revolucionar la sostenibilidad y el costo de herramientas en una variedad de industrias. En particular, este descubrimiento podría revolucionar la óptica y la electroóptica, las comunicaciones por satélite, la teledetección y la biomedicina.

«En nuestro laboratorio estudiamos la bioconvergencia y utilizamos específicamente las fascinantes propiedades de la biología para producir materiales innovadores», explicó Gazit. “Entre otras cosas, estudiamos las secuencias de aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas. Los aminoácidos y los péptidos tienen una tendencia natural a conectarse entre sí y formar estructuras estructuradas con un orden periódico específico, pero durante la investigación, estudiamos. Descubrieron un péptido único que se comporta de manera diferente a todo lo que conocemos: forma cualquier patrón organizado pero amorfo y desordenado que describe el vidrio.

Gal Finkelstein-Zota y el profesor Ehud Gazit. (Crédito: Universidad de Tel Aviv)

¿Cómo funciona el vidrio?

El vidrio líquido tiene muy poco orden a nivel molecular, pero sus propiedades mecánicas siguen siendo sólidas. Si bien el vidrio generalmente se fabrica enfriando rápidamente materiales calientes y luego congelándolos en un proceso para cristalizar el vidrio, TAU descubrió que el péptido aromático, que consiste en una secuencia de tres tirosina (YYY), forma vidrio molecular espontáneamente, tras la evaporación de una solución acuosa. solución, en condiciones de temperatura ambiente.

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«El vidrio comercial que todos conocemos se produce enfriando rápidamente material fundido, un proceso llamado vitrificación», dijo Finkelstein-Zota. “La organización amorfa, similar a un líquido, debe reformarse antes de poder organizarse de una manera más eficiente desde el punto de vista energético, como en los cristales, y para ello necesita energía; por otro lado, debe calentarse a altas temperaturas y enfriarse inmediatamente. El vidrio que descubrimos, hecho de un bloque de construcción biológico, se forma espontáneamente a temperatura ambiente, sin necesidad de energía como calor o presión elevados. Simplemente disuelva el polvo en agua, tal como lo haría con una Coca-Cola, y se formará el vidrio. , por ejemplo, al someternos a un largo proceso de esmerilado y pulido, simplemente dejamos caer una gota sobre una superficie, donde podemos controlar su curvatura (y, por tanto, su concentración) ajustando únicamente el volumen de la solución.

“Esta es la primera vez que alguien logra fabricar vidrio molecular en condiciones simples”, dijo Gazit, “pero las propiedades del vidrio que hemos fabricado son igualmente importantes. Por un lado, es un vidrio muy especial. muy fuerte y por otro lado, es muy transparente.” – Mucho más transparente que el vidrio normal.

“El vidrio de silicato común que todos conocemos es transparente en el rango de luz visible, y el vidrio molecular que fabricamos es transparente en el rango de infrarrojos. Esto tiene muchos usos en áreas como satélites, teledetección, comunicaciones y óptica.

“También es un adhesivo fuerte, que puede unir diferentes vasos y al mismo tiempo puede reparar las grietas que se forman en ellos. “Tiene un conjunto de propiedades que no se encuentran en ningún vidrio del mundo, y las tiene. «Esto es a partir de un solo péptido, un pequeño trozo de proteína».

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