Новое исследование американских ученых, посвященное изучению свойств волос, поможет в разработке новых материалов для бронежилетов.
Известно, что волосы по крепости приравниваются к стали. Их можно растянуть в полтора раза от начальной длины, пока они не порвутся. В своем исследовании ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего изучили, почему волосы такие сильные и устойчивые к разрыву.
«Природа создает множество интересных материалов и структур, и делает это очень изощренно, – говорит Янг (Дениел) Ю, наноинженер при Университете и первый автор работы. – Мы хотели понять механизм, который придает волосам подобные свойства. Для этого мы изучили взаимосвязь между структурой и биологическими материалами волос, чтобы суметь разработать синтетические материалы с еще более сильными свойствами».
В своей научной работе ученые описывают, как они исследовали структуру человеческих волос под воздействием деформации и растяжения на наноуровне. Команда обнаружила, что волосы ведут себя по-разному - в зависимости от того, насколько быстро или медленно их растягивают. Чем быстрее их растягивать, тем они сильнее.
Волос состоит из двух частей: кортекса, состоящего из параллельных тонких волокон, и матрикса, который имеет аморфную (смешанную и перепутанную) структуру. Матрикс чувствителен к скорости деформации волоса, в то время как кортекс – нет. Комбинация этих двух компонентов, объясняет Ю, как раз и придает волосам уникальную устойчивость к растяжению.
Далее ученые собираются изучить, как влажность влияет на силу и крепость волос.
