蛋白质晶体扩展了奇异材料的知识

这可能看起来有点夸张，但美国科学家设计了一种蛋白质晶体薄片，拉伸时变厚，压缩时收缩．

从橡皮筋到披萨面团，大多数人造材料在拉伸时会变薄。当它们受到压缩时，情况正好相反，物质从压力源流出，并向相反的方向膨胀。

科学家们用泊松比来描述这种效应，泊松比是一个将作用力平面上的应变与横向应变进行比较的术语。对于橡皮筋、面团和大量其他材料，这个比值是正的。

但在某些情况下，当这个比值为负时，材料在被压缩时会收缩——这是一种被称为auxeticity的特殊特性。“当撞击到普通材料时，所有的物质密度都从它身上流出，但在这种材料中，当撞击发生时，所有的密度都流向了撞击点，”他说Akif Tezcan来自加州大学圣地亚哥分校。“它们将擅长减震和消散声音。”

泰兹坎和他的同事们现在已经在分子尺度上制造出了这样一种辅助材料。二维晶格片由修饰的醛缩酶四聚体组成，半胱氨酸连接物锚定在每个四个角上。一旦氧化，二硫化物键形成之间的链接，并允许蛋白质自组装成一个平铺多孔晶格片。

但研究小组很快注意到，晶格并不是静态的。泰斯坎解释说:“我们拍下了这些晶体的快照，我们看到它们实际上有多种不同的构象。”“这向我们表明，实际上存在连续的运动。”

由于二硫键的灵活性，四聚体可以在晶格内旋转，迫使孔隙关闭和表面积减少。这种行为表明晶格的泊松比为-1，因为其中一个轴的长度减少与另一个轴的长度相等减少相匹配。同样地，当蛋白质薄片旋转回原来的位置时，气孔打开，薄片的两个维度相等地增加。
Tezcan的团队现在打算增加薄片的尺寸，并进一步探索这种奇异的性质。他说:“我们的任务是将其纳入宏观尺度。”“我们希望能够将蛋白质晶格拉伸。”

“特别令人着迷的是，这种人造材料的变形程度甚至超过了在钠泡石中测量到的程度，钠泡石是大自然自己的纳米级晶体，具有‘旋转方块’的主题，”他说Joseph Grima来自马耳他大学。“这也证实了，通过分子设计，我们现在可以更接近于合成具有定制泊松比特性的新材料。”