به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، موادی که هم قوی و هم سبک باشند میتوانند در همه چیز از خودرو گرفته تا زرهپوش استفاده شوند. اما معمولاً این دو شاخص در مقابل هم هستند. به تازگی محققان دانشگاه کانکتیکات با استفاده از دو بلوک ساختمانی یعنی DNA و شیشه، ماده فوقالعاده قوی و سبکی تولید کردهاند.
سئوک وو لی در دانشگاه کانکتیکات میگوید: «از یک جنبه میتوان گفت که ماده ما قویترین ماده شناخته شده است.»
استحکام نسبی است. برای مثال آهن میتواند ۷ تن فشار در هر سانتی متر مربع را تحمل کند. اما بسیار متراکم و سنگین است و وزن آن ۷٫۸ گرم در سانتی متر مکعب است. سایر فلزات، مانند تیتانیوم، قویتر و سبکتر از آهن هستند. آلیاژهای خاصی که چندین عنصر را ترکیب میکنند حتی قویتر هستند. مواد قوی و سبک وزن در محصولاتی نظیر زرههای بدن، تجهیزات پزشکی و اتومبیلها و هواپیماهای ایمنتر و سریعتر قابل استفاده هستند. برای مثال، سادهترین راه برای افزایش برد یک وسیله نقلیه الکتریکی، بزرگکردن باتری نیست، بلکه سبکتر کردانومواد در دانشگاه کلمبیا و مرکز بروکهاون برای نانومواد کاربردی، DNA را با یک لایه بسیار نازک از مواد شیشهمانند به ضخامت چند صد اتم پوشاندند. شیشه فقط رشتههای DNA را پوشانده و بخش بزرگی از حجم مواد را به عنوان فضای خالی باقی میگذارد. اسکلت DNA پوشش نازک و بی عیب و نقص شیشه را تقویت کرده و مواد نهایی را بسیار قوی کرده است و حفرههایی که بیشتر حجم مواد را تشکیل میدهند آن را سبک وزن کردهاند. در نتیجه، این ساختار نانوشبکه شیشهای چهار برابر استحکام بالاتر، اما پنج برابر چگالی کمتر از فولاد دارند. این ترکیب غیرمعمول از وزن کم و استحکام بالا قبلا هرگز به دست نیامده بود.
این تیم در حال حاضر با همان ساختار DNA کار میکنند، اما سرامیکهای کاربید قویتر را جایگزین شیشه میکنند. آنها برنامههایی برای آزمایش ساختارهای مختلف DNA دارند تا ببینند کدام ماده قویتر است. لی معتقد است که نانومعماری اوریگامی DNA مسیر جدیدی را برای ایجاد مواد سبکتر و قویتر باز میکند که قبلاً هرگز تصور نمیکردیم.