Изучение наноструктуры древесины поможет строить деревянные небоскребы — Naked Science
23 октября
5 минут
Мария Азарова

Изучение наноструктуры древесины поможет строить деревянные небоскребы

Ученые Кембриджского университета смогли увидеть точное молекулярное расположение макрофибрилл в клетках древесины.

Наноструктура древесины
Наноструктура 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.

А) Наноструктура среза ствола ели; В) Пучки макрофибрилл; С, D, Е) Отдельные макрофибриллы; F) Срез ствола ветви однолетней ели ветви. Красными стрелками обозначены трахеиды

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.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Позавчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: