Исследовательская группа из Университета Коннектикута создала принципиально новый материал, который отличается уникальным сочетанием легкости и прочности. В качестве строительных блоков для него были использованы ДНК и стекло.
фото: pxhere
Как отмечает Cell, материалы, совмещающие высокую прочность и низкий вес, пользуются большим спросом в самых разных отраслях промышленности. Из них производят средства индивидуальной защиты, медицинское оборудование, детали для транспортных средств. Традиционно для этих целей применяли разнообразные сплавы металлов. Однако возможности классических металлургических технологий оказались практически исчерпаны.
Авторы новой разработки пошли нестандартным путем. Они сформировали структуру из фрагментов ДНК строго определенной длины и химического состава. Затем эту структуру покрыли тончайшим слоем стекла. В итоге получился материал, который обладает выдающейся прочностью при очень низкой плотности. Хотя стекло считается хрупким, оно разрушается лишь при наличии различных дефектов. При этом идеальный кубический сантиметр стекла может выдержать давление в 10 тонн, что больше, чем у железа.
Как подчеркнули разработчики, пока толщина стеклянного покрытия не превышает микрометра, оно практически лишено дефектов. А благодаря значительно меньшей плотности по сравнению с металлами и керамикой, конструкции из «идеального» наноразмерного стекла сочетают высокую прочность и легкость.
Ученые использовали каркас из ДНК, который придал дополнительную прочность стеклянному покрытию, а наличие пустот в конструкции обеспечило её низкий вес. По словам разработчиков, созданный ими материал в 4 раза прочнее и в 5 раз легче стали.
В настоящее время исследователи продолжают работу по улучшению характеристик материала, в частности, рассматривают возможность замены стекла на еще более прочную карбидную керамику.
Ранее Neva.Today сообщала о том, что эксперты развенчали миф о пользе вегетарианства для сердца.