DNS és üveg ötvözésével egy, az acélnál erősebb anyagot hoztak létre

A kutatók DNS és üveg ötvözésével olyan különleges anyagot hoztak létre, amely elmondásuk szerint erősebb és könnyebb, mint az acél.

A legerősebb ismert anyag

“Az adott sűrűséget tekintve a mi anyagunk a legerősebb ismert anyag”, mondta Seok-Woo Lee, a Connecticuti Egyetem anyagtudósa, a Cell Reports Physical Science című folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője. Ez az elképesztően erős anyag egy úgynevezett üveg nanorács szerkezet, írja a Futurism. Lee úgy véli, hogy az eredmények megalapozzák a jövőben a hasonló felépítésű, még erősebb anyagok létrehozását.

Ahhoz, hogy olyan anyagot hozzanak létre, amely erős és könnyű, a tudósoknak a megszokottól eltérő módon kellett gondolkodniuk. Az olyan gyakori anyagok, mint a vas, amelyek általában hét tonna/négyzetcentiméter nyomást bírnak el, rendkívül nehezek is. Az acél jelentős előrelépés, amely a vasat szénnel kombinálva még erősebb fémet hoz létre nagyjából azonos súly mellett. De mi van akkor, ha valami sokkal könnyebbre van szükségünk?

Hogyan készült?

A kutatók ebben az esetben egy korszerű, önszerveződő DNS-t használó technikát alkalmaztak. A DNS egy kémiai vázat alkotva áll össze. Ezt a DNS-szerkezetet aztán egy üvegszerű, mindössze több száz atom vastagságú (vagyis észrevehetetlenül vékony) anyagrétegbe burkolták.

Talán ellentmondásosnak tűnhet, hogy egy olyan törékeny anyagot, mint az üveg, erre a célra használjanak, de a kutatók szerint az üveg könnyű törésének fő oka a szerkezetében lévő hibák, például a repedések. A DNS-váz kis méretben történő felhasználásával azonban a kutatók gyakorlatilag ki tudják küszöbölni ezeket a tökéletlenségeket, így egy olyan üveg nanorács szerkezetet kapnak, amely rendkívül erős és strapabíró.

Erősebb és kisebb sűrűségű, mint az acél

Számokban kifejezve azt állítják, hogy az új anyag négyszer erősebb, mint az acél, és ötször kisebb a sűrűsége. Ezt a kutatók szerint még soha nem sikerült elérni.

“Az, hogy DNS segítségével tervezhető 3D vázas nanoanyagokat hozhatunk létre és mineralizálhatjuk őket, hatalmas lehetőségeket nyit a mechanikai tulajdonságok mérnöki kialakítására” – mondta a közleményben Oleg Gang, a Columbia Egyetem nanoanyagokkal foglalkozó kutatója, aki a kutatáson dolgozott. “De még sok kutatómunka szükséges ahhoz, hogy ezt technológiaként alkalmazhassuk”.

A csapat következő feladata, hogy megismételje ugyanezt a teljesítményt az általuk újított DNS-architektúrára építve, de üveg helyett erősebb kerámiát használva.

Érdemes elolvasni:

• Ettől féltünk: itt az első ember, akit egy robot ölt meg
• Feltalálták az árammal töltött cementet, így rövidesen hatalmas akkumulátorokban lakhatunk