Новатор из университета Пердью в штате Индиана, США, изучающий океанических существ для разработки адгезивов, обратил внимание своей команды на изменение химического состава морской воды, чтобы выяснить, как это может повлиять на способность животных прилипать к поверхностям, а затем использовать полученные данные для создания клеев широкого потребления.
Джонатан Уилкер, профессор химии и материаловедения в университете Пердью, многие годы изучал, как морские моллюски выделяют липкое вещество для прикрепления к влажным поверхностям. Его команда использует эти открытия для создания новых биомиметических клеев для самых разных областей применения, от электроники и автомобилей до строительных конструкций и косметики.
Уилкер подробно описывает открытия своей команды в последнем выпуске журнала Environmental Science & Technology. Исследование проходило при поддержке Национального научного фонда и Управления научно-исследовательских работ ВМС.
Уилкер говорит, что клейкое вещество моллюсков богато железом, которое и обеспечивает прочное и гибкое прикрепление. Поэтому его команда провела испытания на предмет того, что происходит, когда животные находятся в окружении воды с различной концентрацией железа.
“Мы хотели понять, как железо в окружающей среде может повлиять на формирование и функционирование "адгезивной" системы моллюсков”, — говорит Уилкер.
Исследователи выращивали животных в воде с низким, обычным и чрезмерным содержанием железа.
"Мы обнаружили, что существует общая закономерность, которая позволяет отследить прочность клейкого вещества моллюсков в зависимости от содержания железа в окружающей морской воде".
“При низком содержании железа прочность клея была ниже. Содержание железа выше стандартного обеспечило наиболее высокую прочность сцепления. Однако при чрезвычайно высоком содержании железа исследуемые характеристики упали".
Помимо изучения того, как животные создают определенные вещества, данная работа имеет отношение к текущему изменению климата.
"Железо в морской воде представлено по большей части в виде твердых частиц. При питании моллюски фильтруют воду, а также находящееся в ней железо", — говорит Уилкер.
"По мере того, как кислотность океанов повышается, железо переходит из твердой формы в более растворенную. В ближайшие годы, если железа в твердой форме станет еще меньше, моллюскам будет сложно получать его для выработки их клейкого вещества. Установленная относительно прямая взаимосвязь между содержанием железа в морской воде и адгезивными способностями моллюсков позволила нам находить идеи для разработки новых, надежных синтетических материалов”.
