Кожа обладает удивительной прочностью на разрыв, и команда ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли объяснила, почему.
С помощью рентгеновских лучей и электронной микроскопии исследователи сделали первые прямые наблюдения микромасштабных механизмов, которые позволяют коже противостоять разрыву. Они идентифицировали четыре специфических механизма в коллагене, основном структурном белке кожи, которые совместными усилиями нейтрализуют эффекты напряжения: кручение, выпрямление, растягивание и скольжение. Исследователи заявили, что надеются повторить данные механизмы в синтетических материалах, чтобы повысить их прочность и сопротивление разрыву.
«Коллагеновые волоконца и волокна вращаются, выпрямляются, растягиваются и скользят, чтобы выдерживать нагрузку и сокращать напряжение во избежание разрыва кожи», сообщил профессор Роберт Ричи. „Этот механизм можно применить для усовершенствования искусственной кожи или для разработки тонкопленочных полимеров для гибкой электроники“.
Результаты опубликованы в издании Nature Communication.
Кожа, как уверяют авторы, состоит из трех слоев: эпидермис, дерма и эндодерма. Механические свойства определяются в дерме — самом толстом слое, состоящем по большей части из двух белков — коллагена и эластина
«Коллаген — самый важный белок в структуре кожи, поскольку он отвечает за механические реакции», отметил в заключение Вен Янг.
