Учени използват ДНК, за да конструират материал, по-лек и здрав от стоманата
Използвайки необичайно сливане на ДНК и стъкло, изследователи са синтезирали впечатляващ материал. Макар и непрактичен към този момент, той е по-здрав и по-лек от стоманата. Това невероятно устойчиво творение е известно като структура на стъклена нанорешетка.
Откритието полага основите за създаването на още по-здрави материали в бъдеще, използвайки подобна архитектура.
ДНК рамка
За да стигнат до иновацията, учените е трябвало да мислят извън рамките на общоприетото. Обичайните материали като желязо, които обикновено могат да издържат седем тона на квадратен сантиметър налягане, са изключително тежки.
Стоманата е забележително подобрение, комбинирайки желязо с въглерод. Така се създава още по-здрав метал за приблизително същото тегло. Но какво ще стане, ако искаме нещо много по-леко и същевременно пет пъти по-здраво от стоманата?
Тук изследователите са използвали техника на основата на самосглобяваща се ДНК. Тя се свързва, за да образува химически скелет. След това те затварят тази ДНК архитектура в слой от стъклоподобен материал с дебелина само стотици атоми, което го прави незабележимо тънък.
Може да изглежда нелогично да се използва крехък материал като стъкло за тази цел, но учените твърдят, че основната причина стъклото да се разбива лесно се дължи на дефекти в структурата му, като пукнатини. Чрез използване на ДНК скелет в малък мащаб, изследователите могат на практика да премахнат тези несъвършенства. Това води до стъклена нанорешеткова структура, която е не само забележително здрава, но и лека.
Ако трябва да се позовем на числата, тя е четири пъти по-здрава от стоманата и пет пъти по-ниска като плътност. Изследователите твърдят, че подобно постижение никога не е било постигано.
Малки стъпки
Преди тези открития да предвестят ера за суперматериали, подобни техники ще трябва да бъдат драстично увеличени от измерението им в атоми.
Способността да създаваме проектирани 3D рамкови наноматериали с помощта на ДНК и да ги минерализираме отваря огромни възможности за инженерни механични свойства. Нужна е много изследователска работа, преди да можем да го използваме като технология.
Следващото в списъка със задачи на екипа е възпроизвеждане на същото постижение чрез изграждане на ДНК архитектурата, но чрез използване на по-здрава керамика вместо стъкло. Ако към това успеят да увеличат и мащаба на действие, може да получим всичко необходимо за бъдещи приложения.
