Mușchii noștri nu funcționează, așa cum părea

Dacă trageți obiectul de cauciuc, el întins, și dacă compresa, atunci el va face același lucru. Cu toate produsele de mai sus pot fi văzute mai bine, aceste proprietăți au marea majoritate a materialelor ...

...Dar nu toate: în 2012, ea a fost în cele din urmă realizat experimental de stat a materialului cu o compresibilitate negativ. atunci metamaterial a fost primul care a făcut să se comporte în sens invers: comprimată sub tensiune de întindere și întindere când este comprimat. Imaginați-vă că apăsați în jos pe perna, iar ea se umflă brusc exact în punctul în care te presează - este, aproximativ vorbind, este rigiditatea negativă.

Desi studiile musculare sunt în curs de desfășurare pentru o lungă perioadă de timp și intens, că acestea au proprietățile metamateriale nu sunt încă observate de știință. (Aici și mai jos ilustrează Rob Phillips, Wikimedia Commons.)

Video: Nu te simți mușchii de lucru?! Nu intrați în panică!

Oamenii de stiinta condusa de Matthieu Karyuelem (Matthieu Caruel) a Școlii Politehnice din Palaiseau (Franța) a publicat o lucrare, care ar putea fi oarecum „suprascrie“ înțelegerea noastră de metamateriale.

Un studiu extensiv al musculaturii scheletice umane, au descoperit că munca lor nu este organizată așa cum părea. Este cunoscut faptul că musculare se comportă activ în perioade de până la 30 ms și aproximativ 1 ms pasiv. Este mult pe segmentele pasive pe mai multe fenomene neobișnuite, inclusiv rigiditate negativa, spun autorii.

Proprietatea este afișată atunci când mușchiul maxim condensat (în tetanică - spune, convulsiv - stat) este extins brusc, devenind mai puțin intensă, și când a redus brusc, devine strâns fără utilizarea de ATP - tradiționale „combustibil“ utilizat de tesut muscular pentru energie. Așa cum oamenii de știință au ajuns la concluzia, acest comportament este cauzat de plierea (Pliant în structura terțiară a proteinei) și procesul de pliere reflux, extinzându-se cu modificări miozina fără ca de obicei pentru ei divizarea ATP-ului. Cand acest muschi este lucrat în principal, în apropiere de punctul critic, care indică un comportament sincronizat la nivel micro.

Comportament similar obținut în metamateriale anul trecut cu rigiditate negativa, proprietăți care sunt datorate nu atât de mult pentru parametrii elementelor constitutive ale acestora ca structură artificială periodice organizate. Noi subliniem cuvântul „artificial“: sa presupus că metamateriale nu a putut avea loc în condiții naturale, pentru stabilirea unei structuri periodice este destul de dificil, iar știința materialului uman a învățat doar de curând să se ocupe de ea. Acum, cu toate acestea, sunt proprietăți inerente ale metamateriale au fost extrem de materiale naturale - mușchii în corpul nostru.

In experimente, sa constatat că, pe lângă tulpina mușchi striați și relaxează componentele sale nu sunt așa cum știm „materiale inteligente“ și dintr-o dată, obtinerea de forță vysokosinhronizirovannoe la un consum de energie relativ scăzut. Pentru acest comportament colectiv al celulelor musculare trebuie să fie un fel de arhitectură internă, în care interacțiunile cu rază lungă de domină interacțiunea la distanțe scurte.

La nanometrice, spun francezii, interacțiunea funcției musculare, cum ar fi magnetismul, iar punctul critic la care mușchii funcționează cel mai bine în acest caz este un analog direct al feromagnetic Curie.

Miozinei actina în interacțiunea lor se poate face temporar fără consum de ATP, ca răspuns la sarcina numai de compresibilitatea negativ neobișnuit.

Video: Cum să crească musculare?

Acesta a fost, de asemenea, demonstrat experimental că musculare demonstrează auto-organizat criticalitatea - trăsătură inerentă și metamateriale cu rigiditate negativa, care sunt stabilizate de către un controler adaptiv cu memorie limitată.

Aparent, acest lucru înseamnă că, teoretic prezis metamateriale, apoi creați-le, omenirea a ajuns în cele din urmă, până la punctul în care a constatat că aceleași metamateriale operează în ... mușchi uman.

Rețineți că înainte de a fi elemente noi cu rigiditate negativa a oferit ca un candidat pentru muschi artificiali pentru robotica si chiar viitor armura - în contact cu gloanțe în vestelor acestui material ipotetic la rezistența de la punctul de contact poate fi mai mare decât energia intrinsecă a unui glonț. Se pare ca „artificial“, de fapt, sa dovedit a fi bionic.