Исследователи из Университета штата Делавэр и Пенсильванского университета создали новую фундаментальную единицу полимеров — «бандлмеры». Они могут стать основой для нового масштабного класса современных материалов. Статья об этом была опубликована в журнале Nature.

Многие используемые нами вещи созданы из полимеров — пакеты в магазине, одежда, шины и еще множество других. Полимеры представляют собой очень длинные молекулы с повторяющимися в пространстве частями — мономерами. Сам материал состоит из множества таких молекул. Их форма, пространственное расположение и активность определяют физические и химические свойства материала.

Со времен начала изучения первых полимеров химики разделили структурные единицы в этой науке на две большие группы: макромолекулы (полимеры или олигомеры) и элементарные звенья (мономеры). Мономеры могут быть совершенно разные, но у них есть одно общее свойство — способность соединяться друг с другом и образовывать последовательную структуру. К слову, ДНК также является полимером, мономеры в котором — нуклеотиды.

Работа американских ученых демонстрирует новый тип структур, способных образовывать полимеры. Они состоят из пептидов, соединенных между собой нековалентными связями, из-за чего получили название «бандлмеров» (от англ. bundle — связка, пучок). Каждый такой блок состоит из четырех «мини-белков» — пептидных цепей, — соединенных друг с другом слабыми межмолекулярными силами. Вместе они образуют каркас, напоминающий цилиндр. Такие цилиндры могут соединяться друг с другом и образовывать более сложные цепи. По словам ученых, их можно модифицировать с помощью наночастиц и разных элементов, чтобы создавать принципиально новые материалы.

Благодаря своей жесткости и возможности гибкой настройки структуры «бандлмеры» могут использоваться для разработки новых материалов с широким спектром применений, от высокоэффективных волокон до одноразовых пластмасс для биопластиков, лекарств, которые используют биологические компоненты.

«Жесткость (этих цепей — прим. Indicator.Ru) удивила и ошеломила, — рассказал заведующий кафедрой материаловедения и инженерии Университета штата Делавэр Даррин Почан. — Дополнительное тестирование показало, что наши молекулы имеют гораздо более высокую жесткость, чем практически любые другие полимеры, включая все синтетические структуры и ДНК».