این ماده جدید 4 برابر فولاد استحکام دارد – تک ناک


مهندسان دانشگاه کنتیکت یک ماده جدید بسیار قوی و سبک وزن از DNA با نام Glass DNA Nanolattice تولید کرده اند که خود به خود به صورت شبکه تغییر شکل می دهد و سپس با شیشه پوشانده می شود.

به گزارش تکناک، قدرت و وزن اغلب ویژگی‌های متضادی هستند . وقتی یکی را افزایش می‌دهید، معمولاً دیگری کاهش می یابد. توسعه موادی که تعادل مناسب را برای یک کار خاص ایجاد کنند، یک حوزه کلیدی تحقیقاتی است و اکنون دانشمندان نویدهایی را در ترکیبی دور از ذهن با DNA و شیشه یافته اند. در حالی که بیشتر به خاطر ویژگی های متراکم ذخیره سازی داده شناخته شده است، DNA می تواند به عنوان یک ماده ساختمانی در مقیاس نانو نیز پر کاربرد باشد.

از سوی دیگر، شیشه ممکن است شکننده به نظر برسد، اما تمایل آن به شکستن معمولاً ناشی از نقص هایی مانند ترک است. قطعات شیشه ای بی عیب و نقص می توانند فوق العاده قوی باشند. و به طرز جالبی، قطعات کوچک شیشه تقریبا همیشه بی عیب و نقص هستند.

محققان در مطالعه جدید از این مزیت استفاده کردند. آنها با DNA شروع کردند که برنامه ریزی شده بود تا خود به خود به شکل های شبکه مانند تغییر شکل دهد. سپس با یک ماده شیشه ای پوشانده شد و لایه هایی با ضخامت چند صد اتم را تشکیل داد.

نمودارهایی که نشان می‌دهند چگونه DNA خود را به شکل‌های شبکه‌ای تشکیل می‌دهد. پایین: تصاویر میکروسکوپی از ماده در بزرگ‌نمایی‌های مختلف.

نتیجه نهایی رشته های نازکی از DNA پوشش داده شده با شیشه است که از هر دو ماده استحکام می گیرند و سبک وزن هستند زیرا این رشته ها چارچوبی را تشکیل می دهند که بیشتر فضای خالی را احاطه کرده است.

در آزمایشات، دانشمندان دریافتند که ماده نانوشبکه DNA شیشه ای آنها دارای مقاومت فشاری تا 5 گیگا پاسکال (GPa) است. آنها می گویند که این چهار برابر قوی تر از فولاد است اما با یک پنجم چگالی.

سئوک وو لی، نویسنده همکار این مطالعه گفت: با در نظر گرفتن چگالی، ماده ما قوی ترین ماده شناخته شده است.

گام‌های بعدی تیم تحقیقاتی آزمایش این فرمول است. از جمله آزمایش ساختارهای مختلف DNA و تعویض شیشه با موادی مانند سرامیک های کاربید، تا ببینند آیا می‌توانند آن را حتی قوی‌تر کنند یا خیر؟

اولگ گانگ، نویسنده همکار این مطالعه گفت: توانایی ایجاد نانومواد چارچوب سه بعدی طراحی شده با استفاده از DNA و کانی سازی آنها فرصت های زیادی را برای خواص مکانیکی مهندسی باز می کند.

Related Posts

دیدگاهتان را بنویسید