Zahvaljujući inovativnim tehnologijama znanstvenici su koristeći dva nevjerojatna građevna bloka, DNK i staklo, uspjeli stvoriti izvanredno jak materijal s vrlo niskom gustoćom.
“S obzirom na danu gustoću, naš je materijal najjači poznati”, kaže Seok-Woo Lee sa Sveučilišta Connecticut, koji se udružio s kolegama sa Sveučilišta Columbia i Nacionalnog laboratorija Brookhaven.
Nanomaterijali oslobađaju kreativne mogućnosti
Kao veliki obožavatelj filmova o Iron Manu, Oleg Gang, znanstvenik za nanomaterijale, priznaje da se uvijek pitao kako stvoriti bolji oklop za Iron Mana koji bi trebao biti vrlo lagan da bi mogao brže letjeti, a istodobno i vrlo jak da ga zaštiti od napada neprijatelja. Ovaj je novi materijal pet puta lakši, ali i četiri puta jači od čelika!
Neki metali, poput titana, jači su i lakši od željeza. Određene legure su još jače, omogućuju lagane prsluke, bolje medicinske uređaje i sigurnije, brže automobile i zrakoplove. Metalurške tehnike su dosegle granicu posljednjih godina, sve dok nanomaterijali nisu oslobodili kreativne mogućnosti.
Staklo se može činiti iznenađujućim izborom jer se lako razbije. Međutim, staklo se obično razbije zbog greške – poput pukotine, ogrebotine ili nedostatka atoma u svojoj strukturi. Besprijekoran kubični centimetar stakla može izdržati pritisak od 10 tona, tri puta veći od pritiska koji je ovog ljeta implodirao podmornicu Oceangate Titan u blizini Titanica!
Struktura koja se sama sastavlja
Prema UCONN Newsu, vrlo je teško stvoriti veliki komad stakla bez nedostataka. Ali znanstvenici su uspjeli napraviti vrlo male, besprijekorne komade. Sve dok je staklo debljine manje od mikrometra, gotovo je uvijek besprijekorno. A budući da je gustoća stakla mnogo niža od gustoće metala i keramike, sve strukture izrađene od besprijekornog stakla nanoveličine trebaju biti jake i lagane.
Tim je stvorio strukturu DNK-a koja se sama sastavlja. Gotovo poput Magnatila, dijelovi DNK-a određene duljine i kemijskog sastava spojili su se zajedno u kostur materijala. Zamislite okvir kuće ili zgrade, ali napravljen od DNK-a. U ovom je eksperimentu staklo tek obložilo njegove niti, ostavljajući velik dio materijalnog volumena praznim, slično sobama u kući. Kostur DNK-a, poput skele, ojačao je tanku, besprijekornu prevlaku stakla čineći materijal vrlo čvrstim, s prazninama koje čine većinu volumena materijala, postao je lagan.
Put za stvaranje lakših i jačih materijala koje nikad prije nismo vidjeli
Kao rezultat, staklena nanorešetkasta struktura stvorila je kombinaciju čvrstoće i lakoće koja nikad prije nije bila postignuta.
Tim trenutno radi s istom strukturom DNK-a, ali zamjenjuje staklo još jačom karbidnom keramikom. Planiraju eksperimentirati s različitim strukturama DNK kako bi vidjeli koji je materijal jači.
Lee vjeruje da će DNK origami nanoarhitektura otvoriti novi put za stvaranje lakših i jačih materijala koje nismo mogli ni zamisliti.
Izvorni tekst pročitajte ovdje.
Pročitaj i ovo:
- 7 korisnih eko-aplikacija koje te vode prema zelenom načinu života
- Je li ova plastika rješenje svjetskog problema onečišćenja?
- Industrijska plastika može se reciklirati na sobnoj temperaturi u samo 20 minuta!
