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Optimisation de la conception à l'échelle nanométrique

Optimisation de la conception à l'échelle nanométrique

Des chercheurs du MIT qui étudient la structure des matériaux à base de protéines afin de découvrir la clé de leur forte résistance et légèreté, ont découvert que le placement concret des protéines qui produit le produit le plus fort n'est pas celui avec le motif le plus complexe ou de une plus grande redondance. Au lieu de cela, le placement optimal des protéines dans les structures en forme de chaîne qu'ils ont étudiées est un motif répétitif de deux piles de quatre protéines alpha-hélicoïdales liées.

Cette composition de deux hiérarchies répétées (batteries et packs) offre une énorme résistance (capacité à résister à une pression mécanique sans céder) et une grande robustesse (capacité à fonctionner mécaniquement, même avec des dommages). Étant donné que les protéines de l'hélice alpha agissent comme des éléments constitutifs de nombreux matériaux courants, la compréhension des propriétés de ces matériaux a fait l'objet de recherches scientifiques intensives depuis la découverte des protéines dans les années 1940.

Dans un article publié en ligne le 27 janvier dans la revue Nanotechnology, Markus Buehler et Theodor Ackbarow décrivent un modèle de performance des protéines basé sur des simulations de dynamique moléculaire. Avec leur modèle, ils ont testé la force et la robustesse de quatre combinaisons différentes de huit protéines alpha-hélicoïdales: une seule pile de huit protéines, deux piles de quatre protéines liées, quatre piles de deux protéines liées et des doubles piles de deux protéines liées. Leurs modèles moléculaires reproduisaient les comportements moléculaires réels, y compris la formation de liaisons hydrogène dans les protéines alpha-hélicoïdales en forme de spirale.

Source: Nouvelles Nanotech Now


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