Из ДНК и стекла создали материал в четыре раза прочнее стали

Инженеры создали прочный и легкий материал, покрывая каркас из ДНК стеклом.

Исследователи из Университета Коннектикута разработали очень прочный и легкий новый материал из молекул ДНК, которые самостоятельно собираются в каркас материала, а затем покрываются стеклом.

Инженеры использовали свойство ДНК самостоятельно собираться в запрограммированные структуры за счет связывания между комплементарными парами азотистых оснований (аденин — тимин и гуанин — цитозин). Эта особенность, например, используется в ДНК-оригами, и позволяет исследователям, программируя последовательность оснований, выстраивать фигуры заданной формы.

Инженеры разработали ДНК, которая была запрограммирована на самосборку в решетчатые формы, напоминающие арматуру бетонных конструкций. Эту основу покрыли стекловидным материалом, образующим слои толщиной всего в несколько сотен атомов. Готовый материал отличается прочностью из-за свойств ДНК и стекла и низкой плотностью (легким весом), потому что нити образуют каркас, который окружает в основном пустое пространство.

Иллюстрация формирования каркаса из ДНК и готовый материал под микроскопом. Изображение: Aaron Michelson et al., Cell Reports Physical Science

Кажется, что стекло легко разбить, но на самом деле хрупкость таким материалам придают трещины и дефекты. «Идеальное» стекло может выдерживать огромную нагрузку, проблема в том, что сложно создать материал без дефектов в большом масштабе. Но создать крошечные кусочки стекла без дефектов гораздо проще.

Тестирование показало, что стеклянные нанорешетчатые структуры обладают в четыре раза большей прочностью и одновременно в пять раз меньшей плотностью, чем сталь. Такое необычное сочетание легкости и прочности не было достигнуто ни в одном другом материале, отмечают авторы исследования.


Читать далее:

Мощным землетрясениям за несколько часов предшествуют незаметные движения Земли

Астрофизики объяснили формирование сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной

Астроном объяснил изменение формы галактик: Млечный Путь не всегда был спиральным

На обложке: Изображение от rawpixel.com на Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука