日前,日本北海道大学在《自然》期刊刊登一项研究成果,该大学的研究人员已经开发出有史以来最强的水下粘性水凝胶。
使用数据挖掘和AI机器学习方法,由该大学WPI ICReDD研究实验室的龚建萍领导的团队开发了粘合强度超过1MPa的水凝胶。
新闻稿称,凝胶的强度在从纯水到海水的不同盐度水平下,它们在各种表面都能发挥作用。
北海道大学补充说,如果切成2.5 x 2.5厘米邮票的大小,这些粘合剂理论上可以支撑一个体重约63公斤的成年人。
根据新闻稿,水凝胶基于从古细菌、细菌、真核生物和病毒中发现的粘附蛋白衍生的聚合物网络。
它指出,尽管这些生物体存在多样性,但这些蛋白质具有共同的序列模式,这些模式赋予了它们在潮湿环境中的粘附性。
从日本国家生物技术信息中心(NCBI)蛋白质数据库收集的约25000个粘附蛋白数据集被挖掘出对水下粘附很重要的相关氨基酸序列。
研究人员将这些序列复制到聚合物网络中,并合成了180个水凝胶,每个水凝胶都含有独特的聚合物网络。
通过AI机器学习对研究这些水凝胶汇编的数据进行了分析,进一步推断出了最重要的聚合物序列。
该大学表示,通过AI数据合成的原始180种凝胶“显示出比文献中先前报道的凝胶更高的粘附性”。受AI机器学习启发的凝胶更令人难以置信,超过了上述高度期望的品质。