Вот некоторые новости, которые могут вскружить голову Тони Старку: ученые из университетов Коннектикута и Колумбии разработали материал, сочетающий в себе ДНК и стекло, что делает его прочнее и легче стали. Это открытие может открыть дверь в новую эру передовых материалов.
За пределами стали: революционный материал, сочетающий в себе ДНК и стекло
Инженерия материалов всегда была гонкой за поиск идеального баланса между прочностью и легкостью. До сих пор эти две характеристики, казалось, противоречили друг другу. Ответ на этот вечный вызов может быть скрыт в ДНК.
Каждому великому открытию нужна муза, и в данном случае (вы не поверите) это была броня Железного человека. Олег Банда, исследователь в области наноматериалов из Колумбийского университета (и поклонник персонажей Marvel) подтверждает это: «Наш новый материал в пять раз легче и в четыре раза прочнее стали. Наши стеклянные нанорешетки были бы намного лучше, чем любой другой конструкционный материал, для создания улучшенной брони для Железного человека».
(B) показано изображение материала, полученное с помощью трансмиссионного электронного микроскопа, а (C) показано его изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, причем две правые панели увеличивают детали в разных масштабах. Кредиты: Университет Коннектикута.
Секрет в стакане
Стекло – материал, который всегда ассоциировался у нас с хрупкостью. Но хрупкость стекла обусловлена главным образом несовершенствами его структуры, такими как трещины или недостающие атомы. В чистом виде стекло может выдерживать невероятное давление.
Поэтому первая проблема: устранить эти недостатки.или разработать более «эффективные» формы.
Чтобы создать этот революционный материал, исследователи использовали ДНК в качестве основы для нанесения стеклянного покрытия. Этот скелет ДНК действует как несущая конструкция, позволяя стеклу сохранять форму и прочность. В результате получился материал, сочетающий в себе лучшее из обоих миров: прочность стекла и легкость ДНК. И по своим характеристикам он превосходит сталь.
Еще есть над чем поработать
Применение этого нового материала? Многие: аэрокосмическая промышленность, гражданское строительство, а также медицина, робототехника и многое другое.
Однако, прежде чем считать сталь воспоминанием, давайте воздержимся от наших ожиданий: Олег Ганг предупреждает, что «необходимо еще много исследовательской работы, прежде чем мы сможем использовать ее в качестве технологии». Однако команда уже работает над дальнейшим улучшением свойств материала, изучая возможность использования специальной керамики вместо стекла и новых структур.
Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports Физическая наука (Я связываю их с вами здесь).
