Немецкие физики занялись феноменом сморщенной кожи — Naked Science
08.02.2014
4 минуты
Редакция
62

Немецкие физики занялись феноменом сморщенной кожи

Эксперты, наконец, ответили на вопрос, которым задавался каждый из нас: почему кожа на пальцах сморщивается после длительного пребывания в воде? 

article-0-1B47665500000578-551_634x448

Двое физиков, профессор Роланд Рот из Тюбингенского университета и доктор Майфанви Эванс, работающий в Эрлангене, объяснили одно из самых удивительных свойств человеческой кожи в своей недавней статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

 

Внешний слой нашей кожи впитывает в себя воду, распухает и начинает топорщиться. Когда же кожа высыхает, эпидермис обретает прежнюю эластичность.

 

Этот слой состоит из мертвых клеток, скрепленных вместе подобно кирпичикам. Клетки заполнены сетью волокон из кератина. Кератиновые сети формируют трехмерную решетку, которая может расширяться до пяти раз при растягивании.  

 

Модель, демонстрирующая изменения энергии системы при расширении или сокращении трехмерной решетки

©Evans/Roth

 

Эвансу и Роту удалось показать, каким образом кератиновые структуры позволяют клеткам распухать, а затем вновь спадать. Ученые разработали модель, которая наглядно демонстрирует изменения энергии системы при расширении или сокращении трехмерной решетки.

 

Вначале физики рассчитали способность волокон к абсорбированию воды. При этом процессе энергия системы уменьшается. Это означает, что структура стремится к расширению и поглощению жидкости.  
 

Но какая сила заставляет клетки кожи затем вновь сжиматься? Ученым удалось доказать, что напряжение, которое появилось в растянутых волокнах, создает необходимое сопротивление.

 

Наличие этих двух противодействующих друг другу сил, таким образом, обеспечивает способность человеческой кожи поглощать лишь ограниченное количество жидкости, а затем возвращаться в исходное состояние.

 

Особую роль при этом процессе играет сама геометрия кератиновой решетки, которая и обеспечивает переход системы из одного состояния в другое.

 

Ученые надеются, что их работа поможет в разработке новых методов лечения ряда кожных заболеваний, а также даст толчок к созданию новых искусственных материалов, обладающих уникальными свойствами человеческой кожи. 

 

Вчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Позавчера, 11:41
7 минут
Мария Азарова

Ученые проследили эволюцию небольших придонных Hemiscyllium, которые любят прогуливаться по рифам и пескам и стали отдельным видом девять миллионов лет назад.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

19 января
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: