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    芳香族氨基酸制成的新型有機納米球像金屬一樣堅硬，可制成超硬度的生物合成材料。

    有機納米結(jié)構(gòu)是納米技術(shù)的關(guān)鍵要素，因為這些基本材料制成的化合物可具有量身定制的化學性質(zhì)。其缺點是力學性能迄今為止仍顯著低于金屬納米結(jié)構(gòu)。

芳香族氨基酸制成的新型有機納米球像金屬一樣堅硬

    伊胡·伽吉特（Ehud Gazit），伊泰·柔索（Itay Rousso）以及一個小組，他們來自特拉維夫大學（Tel Aviv University）、威茲曼科學學院（Weizmann Institute of Science）以及以色列內(nèi)蓋夫（Negev）的本·賈瑞安大學（Ben-Gurion University），他們介紹的有機納米球堅硬得像金屬。科學家在德國《應(yīng)用化學》（Angewandte Chemie）雜志上報告說，它們是一些令人感興趣的成分，可制成超硬度的生物合成材料。

    納米尺度的生物結(jié)構(gòu)常常具有獨特的機械性能；例如，同等重量的蜘蛛絲強度是鋼的25倍。迄今所知最硬的有機合成材料是聚芳香酰胺（aramids），例如凱夫拉纖維（Kevlar）。其秘密是其芳香環(huán)（aromatic ring）系統(tǒng)的一種特殊的空間布局，及其平面酰胺鍵（amide bond）之間相互作用的網(wǎng)絡(luò)。新納米球是基于一種類似的構(gòu)成原理。然而，不像大型聚合物鏈（polymeric chains），它們形成于一種自組織過程，產(chǎn)生于非常簡單的分子，是基于芳香二肽（aromatic dipeptides）苯丙胺酸（amino acid phenylalanine）。

    采用原子力顯微鏡，科學家檢測了納米球的力學性能。該裝置采用一個納米針尖（懸臂），這是一個微小的彈性桿臂，末端有非常尖銳的針尖。當針尖刺向一個樣品時，懸桿的偏轉(zhuǎn)角度就可以表明，針尖是否可以刺進樣品對象，能刺入多少。金屬針不會對納米球產(chǎn)生任何影響；只有鉆石制成的針才能產(chǎn)生影響。研究者們利用這些測量來計算納米球的彈性模量（楊氏模數(shù)：Young’s modulus）。這個值是測量一種材料的硬度。值越大，就越抵抗材料變形。利用高分辨率的掃描電子顯微鏡，其中配備納米機械手（nanomanipulator），就能夠直接觀察納米球的變形。

    對該納米球，小組測量到非常高的彈性模量（275 Gpa），高過許多金屬，類似于鋼的測量值。這使得這些納米球成為到目前為止最硬的有機分子；他們甚至可能超過聚芳香酰胺。除擁有優(yōu)秀的力學性能之外，這種納米球也是透明的。這使它們成為理想的材料，可用于強化超強生物合成材料，如增強塑料植入體或材料，這些材料可用于牙復(fù)位、航空航天，以及其他應(yīng)用，這些都需要廉價、輕質(zhì)的材料，而且要具有高剛度和不尋常的穩(wěn)定性。