Bu molekül 10, 9, 8'de yok olacak...
Bilim adamları, sadece belirli bir zamanda kendini imha eden yeni bir malzeme yarattılar. Yaşamın kullandığı yoldan ilham alan ve molekülleri yeniden kullanan süreç, geri dönüştürülmesi gerekmeyen materyallerin önünü açabilir, bunun yerine sadece belirli bir zamanda parçalara ayrılabilir. Bulgu, ilaç verme, transplant ankrajları ve ufuktaki mürekkebin yapıları dahil olmak üzere çeşitli ürünlere yol açabilir.
Bu kendi kendini yok eden moleküllerin ardındaki sırlar, yararlı formda kalmak için küçük bir enerji girdisine ihtiyaç duyacaklarıdır - onsuz, onlar… poof.
Almanya'daki Münih Teknik Üniversitesi'nde kimyager olan eş-yazar Job Boekhoven, “Onlar, bu tip bir materyal olmak istemeyen malzemelerdir. Orijinal yapı taşları olmayı tercih ediyorlar” dedi. "Ayrılmak ve bir şey olmamayı tercih ettiler." [Biomimicry: 7 Doğadan Esinlenilen Teknolojiler]
İnsanlar bir nesne ile bittiğinde, çok yavaşça parçalanacakları bir depolama alanına atıyorlar; ya da küllere yakarlar; ya da malzemelerini kapsamlı bir şekilde işleyerek ve daha sonra tedarik zincirine geri göndererek geri dönüştürüyorlar. Tüm bu yöntemler, muazzam miktarda malzeme veya enerji harcar.
Boekhoven, hayatın kimyasal bağları nasıl kullandığıyla aynı şekilde, molekülleri de aynı şekilde boşa harcamıyor.
Örneğin, insan yapımı katıların çoğu, atomların elektronları paylaştığı kovalent bağlanma adı verilen bir tür moleküler evlilik kullanılarak yaratılır. Bu inanılmaz güçlü bağların ayrılması zordur. Bir petrol ürününden temel yapı taşlarını ısıtmak suretiyle yapılan plastik bir polimer düşünün. Canlıların daha önce bildirdiği gibi, bakterilerin kırılamadığı sert karbon bağları oluştururlar, bu yüzden plastikler biyo-degrade olmaz.
Ancak hayat, daha çok geçici bağımlılıklara dayanıyor: İyonik, van der Waals veya hidrojen bağı gibi daha zayıf moleküler etkileşimler, Boekhoven dedi. Örneğin, hidrojen bağlanması, moleküllerin pozitif ve negatif uçlarının hizalandığı suda bulunan elektrostatik çekim türü, atomların elektronları paylaştığı kovalent bağdan 10 kat daha zayıftır. Ve van der Waals kuvvetleri, atomların sürekli değişen elektron bulutlarının kendilerini yeniden itmeyi azaltmak veya çekimi güçlendirmek için hafifçe yeniden düzenledikleri güçler, daha uzak mesafelerde yok olurlar.
Hayat aynı zamanda yeni ufuktaki moleküller için hayati olan başka bir anahtar faktöre de dayanır: Hayatın kullandığı moleküler yapılar her zaman "dengenin dışında", yani işlevselliği korumak için sürekli bir enerji akışı gerektirir. Bu ekstra enerji olmadan (örneğin, gıdadan), bu moleküller nihayetinde kendi başlarına ayrışacak ve daha basit bir duruma dönecektir.
Boekhoven, WordsSideKick.com'a “Bir hücrenin sürekli olarak besinlere ve enerjiye ihtiyacı var” dedi. "Aksi takdirde, basit yapı taşlarına ayrılırdı."
Boekhoven, yaşamın yaklaşımının bir yararının, daha karmaşık yapıyı çok az enerji girdisi ile hızlı bir şekilde yeniden kurmayı kolaylaştırması, yani yaşam temelli moleküllerin aslında kendi kendini iyileştirme anlamına geldiğidir.
Mevcut çalışmada Boekhoven ve meslektaşları hayatın malzeme toplama yolundan bir sayfa almaya karar verdiler. Bunu yapmak için, araştırmacılar, mevcut formlarında kalmak için enerji girdisi gerektiren birkaç farklı materyal türü yarattılar; bilim adamları, moleküler moleküller olarak adlandırdılar.
Boekhoven, birincisinin, her biri bir insan saçı kadar büyük olan yüzde 1'lik küçük boncuklardan yapılmış basit bir koloit olduğunu söyledi. Yakıt eklendiğinde minyatür bilyeler bir dizi inciler gibi monte edilir ve belirli bir sırayla ve belirli zamanlarda birleştirilip sökülebilir. Boekhoven, bu malzemelerin uyuşturucu sağlamak için kullanıldığını hayal ettiğini söyledi. Mesela, bazı ilaçların mide asidini atlatması gerekiyor, bu nedenle eğer bağırsaktan geçtikten sonra sadece sökülmek üzere zamanlanmışsa, ilaçları uyuşturucuları istenen yere ulaşana kadar koruyabiliyorlar, Boekhoven.
Araştırmacılar ayrıca, normalde görülebilen ama üstüne bir yakıt dökülürken bulanık ve opak olan kabarık kristal bir malzemeyi de test ettiler. Yakıt tükendiğinde, tekrar karanlık noktalar ortaya çıkıyor. Ekip, bu materyalin tamamen silinebilir bir mürekkep olarak kullanılmasını öngörüyor, araştırmacılar Nature Communications dergisinde 18 Temmuz'da bildirdiler.
Boekhoven, "Böylece, önceden tanımlanmış bir ömürle silen geçici bir mesaj oluşturabilirsiniz." Dedi. Böyle bir materyal, fatura, bilet ve makbuzlar gibi sıradan kağıt kullanımını önemli ölçüde azaltabileceğini söyledi.
Yine bir başka malzeme, vücuda geçene kadar bir doku naklini yerinde sabitlemek için bir gün kullanılabilen yapılar oluşturmak için kendi kendini bir araya getiren uzun liflerden oluşur; Araştırmacılar, malzemenin daha sonra yok olacağını söyledi.
Eğer bu materyaller kendi kendini toplar ve bozarsa ve var olan enerji girdisine ihtiyaç duyarlarsa, bir anlamda "yaşarlar" mı?
Boekhoven, şu anda bu malzemelerin hiçbirinin gerçekten yaşam özelliklerine sahip olmadığını söyledi. Ancak, Boekhoven, bu alanda araştırmacıların, gerçekten kendi kendini kopyalayan bir parçacığın yapılması için gerekli malzemelerin neler olduğunu sormaya başladıklarını söyledi.
Aslen Canlı Bilim'de yayınlandı.