Bilim adamları cam ve DNA kullanarak çelikten daha güçlü bir malzeme geliştirdiklerini açıkladılar.
DNA ve camın alışılmadık bir kombinasyonunu kullanan araştırmacılar, şu anda pratik olmasa da çelikten hem daha güçlü hem de daha hafif olduğunu söyledikleri etkileyici bir malzeme yarattılar.
Connecticut Üniversitesi malzeme bilimcisi ve Cell Reports Physical Science’ta yayınlanan çalışmanın ortak yazarı Seok-Woo Lee, yaptığı açıklamada, “ Malzememiz bu yoğunluk için bilinen en güçlü malzemedir.” dedi. Bu çok sağlam bir malzeme, cam nanokafes yapısı olarak bilinirLee, bulguların gelecekte emsal bir mimari kullanan daha güçlü cihazların önünü açacağına inanıyor.
Bilim adamlarının güçlü ve hafif bir malzeme geliştirmek için kutunun dışında düşünmesi gerekiyor. Demir gibi santimetrekaresi yedi tonluk bir basınca dayanabilen yaygın kullanılan kaplar da çok ağır oldukları için tercih edilmezler. Demirden daha iyi olduğu kolayca söylenebilecek olan çelik, kabaca aynı ölçekte daha da güçlü bir metal oluşturmak için demiri karbonla birleştiren değerli bir gelişmedir. Ancak çelikten beş kat daha güçlü olan ve vücut zırhının temelini oluşturan Kevlar gibi çok daha hafif bir şey istiyorsanız durum farklıdır.
Araştırmacılar, bu malzemede kimyasal bir iskelet oluşturmak için bir ortamdan kendi kendini üreyen DNA’yı kullanan son teknoloji ürünü bir teknik kullandılar. Daha sonra bu DNA mimarisini, sadece yüzlerce atom kalınlığında, yani algılanamayacak kadar ince cam benzeri bir malzeme tabakasıyla kapladılar.
Bu amaç için cam gibi kırılgan bir alet kullanmak mantıksız görünebilir, ancak araştırmacılar camın basitçe kırılmasının ana sebebinin çatlaklar gibi yapısındaki kusurlar olduğunu söylüyorlar. Ancak araştırmacılar, DNA iskeletini küçük ölçekte kullanarak bu kusurları etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir ve bunun sonucunda yalnızca dikkate değer derecede güçlü değil, aynı zamanda sağlam bir cam nanokafes yapısı elde edebilirler. Yeni malzemelerinin çelikten dört kat daha güçlü ve yoğunluğunun beş kat daha düşük olduğunu söylüyorlar ve daha önce bu rakamlarla rekabet edemedikleri bildirildi.
Yine de, bu bulguların yeni bir üstün malzeme çağının habercisi olarak görülebilmesi için, bu tekniklerin atomlardaki ölçümden geniş ölçekteki uygulamalara genişletilmesi gerekecektir.
Columbia Üniversitesi’nde araştırma üzerinde çalışan nanomalzeme bilimcisi Oleg Çetesi, yaptığı açıklamada, “ DNA kullanarak tasarlanmış 3B çerçeve nanomalzemeler oluşturma ve bunları mineralleştirme yeteneği, mühendislik mekanik özellikleri için muazzam fırsatlar sunar.dedi ve ekledi: “ Ancak, onu bir teknoloji olarak kullanabilmemiz için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.”
Ekibin bir sonraki hedefi, yeni geliştirdikleri DNA mimarisine dayalı, ancak cam yerine daha güçlü seramikler kullanan bir sistemle bire bir başarıyı tekrarlamak.
