Когато се споменат мидите, може да ви дойде хубава чиния с муци-фрити, но някои двучерупчести са по-причудливи, отколкото са вкусни. Десетки видове миди, живеещи както в сладка, така и в солена вода, са огромна неприятност, известна с това, че упорито се придържат към скали, кейове и лодки и автостоп по пътя си към нови местности. Но нов преглед на проучвания в списание Matter предполага, че нещата, които правят мидите толкова побъркващи - тяхната адхезивна сила - биха могли да имат всякакви приложения в инженерството.
Всъщност Сузи Нелсън от NPR съобщава, че подводната сила на мидите е толкова впечатляваща, че е породила цяла област на изследване, наречена химия, вдъхновена от миди. Изследователите прегледаха последните постижения, вдъхновени от двучерупчестите, установявайки, че лепкавостта на мидите може да има всякакви приложения, включително почистване на нефтени разливи, пречистване на водата и създаване на универсална червена кръвна клетка.
Защо мидите са толкова добри, че се вкопчват в скали и лодки на лодките? Според съобщение в пресата, тази сила на залепване идва от тънки нишки на бисуса, нишки, които използват, за да се вкопчат в скали и често наричани „брадата“ на мидата. Тези нишки използват аминокиселинна група, наречена дихидроксифенилаланин, или DOPA, която използва няколко химични трика, като водородна връзка, която й позволява да образува свръхтежка връзка с всякакви субстрати.
Въз основа на тези нишки химиците са разработили изкуствена версия на мидата лепило, наречена полидопамин, или PDA. И това са нещата, за които инженерите намират нови приложения.
Съавторът на проучването Сет Дарлинг, директор на Центъра за молекулярно инженерство в Националната лаборатория в Аргон, например експериментира с PDA за почистване на тежки метали от вода, тъй като съединението отблъсква заредените частици и привлича вода, съобщава Нелсън от NPR . Пречистването на материала също може да изпълнява подобни функции за почистване с органични замърсители, патогени и с разливи от нефт, нещо, което е тествано в малкия мащаб.
„Ако поставите маслено-водна смес срещу тази мембрана, маслото ще се предаде спонтанно през порите и водата ще остане по-назад“, казва Дарлинг.
Според съобщението в пресата група учени в Китай също използват материала за разработване на универсална червена кръвна клетка, която може да се използва за всеки, независимо от кръвната група. Покритие, вдъхновено от миди лепило, поставено върху кръвната клетка, по същество го скрива от имунната система на тялото, която обикновено атакува несъвместими кръвни клетки. Материалът също може да има приложения в производството на слънчева пара, при което слънчевата светлина преобразува водата в пара. Този процес може да се използва за дестилация и стерилизация на вода и може да се използва и за производство на енергия.
Химичният инженер на Georgia Tech Блеър Бретман, който не е участвал в проучването, казва на Нелсън, че потенциалните приложения за пречистване на вода са вълнуващи, а материалите също могат да доведат до неща, като медицински лепила, които могат да останат лепкави във влажна среда.
Но все още има някои основни препятствия в бъдещето, вдъхновено от миди, казва съавторът Хао-Чен Ян, инженер от университета Сун Ят-Сен.
„Въпреки простотата и ефективността, все още има някои присъщи ограничения“, казва Ян. „Обикновено са необходими алкални условия, за да се осъществи полимеризацията на допамин, така че той не може да се прилага за материали, които са нестабилни при алкални условия. Освен това отлагането на PDA е отнемащ време процес - отнема десетки часове, за да се образува равномерно покритие на повечето повърхности на материала. "
Възможно е също така част от силата на залепване на мидите да идва от факта, че образуват плътни колонии - агрегацията на мекотели може да комбинира определени аминокиселини, за да направи колонията още по-адхезивна. В статията изследователят казва, че допаминът е скъп за производство, така че те предполагат, че учените разглеждат по-дълбоко в подобни съединения на растителна основа като танинова киселина.
С други думи, има още много да научим за лепкавостта на мидите, преди мекотелите да излязат от нашите чинии и да станат в биоинженерирано бъдеще.
