Công nghệ & sản phẩm mới, Khoa học và đời sống, Tin tức
Khám phá cấu trúc nano của sợi tơ tằm
Bí mật sức bền của sợi tơ
Các tính chất cơ học tuyệt vời của sợi tơ tằm đã làm cho chúng được quan tâm thực tế rất nhiều. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa cấu trúc đại phân tử và các đặc tính chức năng vẫn chưa được hiểu rõ. Cụ thể hơn, chính là các mô hình phân cấp của sợi tơ và Tán xạ tia X góc nhỏ / góc rộng (SAXS / WAXS) là kỹ thuật lý tưởng để nghiên cứu các mẫu như vậy. Nó cho phép khảo sát các thông số cấu trúc như kích thước và định hướng của tinh thể mà ảnh hưởng đến độ bền của tơ.
Ở đây, trong Application note này, các nhà khoa học sử dụng các phép đo SAXS / WAXS đồng thời trên hệ thiết bị Xenocs 2.0 cho phép xác định các kích thước đặc trưng và cấu trúc bán tinh thể của bó sợi tơ tằm Bombyx mori.
Phép đo và kết quả
Phạm vi đo của SAXS cho biết thông tin hình thái và cấu trúc ở kích thước nano, như được hiển thị trong Hình 1.
Tính dị hướng cao quan sát được có thể liên hệ rõ ràng với độ dài tương quan tùy thuộc vào hướng sợi:
– hướng xích đạo d = 9,32 nm,
– hướng kinh tuyến d = 18,32 nm.
Các kích thước này được suy ra từ biểu diễn Porod của các đường cong 1D thu được từ dữ liệu 2D. Hình vẽ sơ đồ của sợi là được đề xuất trong Hình 2 bên cạnh mô tả các đoạn tinh thể với các kích thước tương ứng.
Hơn nữa, Hình 3 cho thấy các đỉnh nhiễu xạ được tập hợp ở các góc phương vị ứng với cường độ WAXS được biểu diễn dưới dạng một hàm của vectơ q. So sánh với kết quả từ Riekel và cộng sự thu được ở ESRF [1], cho phép xác định các đỉnh nhiễu xạ từ tinh thể trong cùng mẫu tơ tằm B. mori.
Điều quan trọng hơn
Bản thân quá trình kéo sợi của sợi tơ có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc tơ và các tính chất cơ học của nó. Nhưng các thí nghiệm tại chỗ (in-Situ) về cấu trúc sợi tơ và mối liên hệ với chức năng vốn được thực hiện nhanh chóng tại các cơ sở Synchrotron [2]. Giờ đây nhờ tính linh hoạt và công năng của hệ thiết bị Xeuss đã cho phép các thí nghiệm với lượng mẫu lớn ngay trong không khí và các phép đo SAXS / WAXS đồng thời, cũng như các phép đo động cũng dễ dàng được thực hiện ngay trong phòng Lab mà không cần tới các trung tâm Synchrotron.
Nguyễn Tiến Dũng tổng hợp và dịch
Nguồn: Xenocs
Tìm hiểu thêm thiết bị Xeuss được sử dụng cho ứng dụng trên!
Download application note cho ứng dụng trên tại đây!
Tài liệu tham khảo trong bài viết:
- Riekel C. and al., J. Am. Chem. Soc. vol. 130, 2008, p.17070-17074.
- Du N et al. Biophysical Journal, Volume 91, December 2006, 4528-4535.
Các bài viết liên quan và tin tức KHCN mới nhất tại đây!
