Изучение наноструктуры древесины поможет строить деревянные небоскребы
Ученые Кембриджского университета смогли увидеть точное молекулярное расположение макрофибрилл в клетках древесины.
На протяжении тысячелетий древесина активно использовалась для постройки домов и зданий, пока ее не вытеснил бетон. Однако в последние годы интерес к этому материалу вновь возвращается — и дерево становится альтернативой стали и бетону.
Несмотря на это, некоторые свойства древесины все еще не соответствуют современным стандартам для строительства высоток. Отчасти это связано с тем, что человек не до конца понимает структуру самого дерева. Новое исследование, опубликованное в Frontiers in Plant Science, сотрудников кафедры биохимии Кембриджского университета стремится восполнить этот пробел.
«Именно молекулярная архитектура дерева определяет его прочность, но до сих пор мы не знали точного расположения цилиндрических структур — макрофибрилл. Разработанный нами метод позволил рассмотреть макрофибриллы и то, как растения различаются по своему молекулярному строению. Это в том числе поможет понять, как повлиять на плотность и прочность древесины», — объясняет один из авторов работы Ян Лычаковский.
Ученые использовали технику низкотемпературной сканирующей электронной микроскопии (Cryo-SEM), чтобы рассмотреть образцы древесины, замороженной до минус 200 градусов. Им удалось наблюдать структуру древовидных клеток на наноуровне, рассмотрев в микроскоп клеточные стенки, которые в тысячу раз тоньше человеческого волоса.
Кроме того, исследователи изучили вторичные клеточные стенки Arabidopsis thaliana — резуховидки Таля. Так, они обнаружили, что у резуховидки Таля также просматривались структуры макрофибрилл. Это означает, что она может быть использована в качестве подопытной модели для дальнейших исследований в области «деревянной» архитектуры.
«Резуховидка Таля позволила нам определить вклад различных молекул, таких как целлюлоза, ксилан и лигнин, в формирование и созревание макрофибрилл», — добавил доктор Матье Бурдон.
Визуализация молекулярной архитектуры дерева даст возможность исследовать, как изменение расположения определенных полимеров внутри него может повлиять на прочность материала. А если удастся повысить сопротивление этого материала, в будущем мы сможем строить даже деревянные небоскребы, утверждают ученые.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии