유리 공장

연구원들은 DNA와 유리의 비정통적인 융합을 사용하여 현재로서는 비실용적이지만 강철보다 강하고 가벼운 인상적인 재료를 합성했다.

코네티컷 대학의 재료 과학자이자 셀 리포트 물리 과학 저널에 발표된 결과 연구의 공동 저자인 이석우 박사는 성명에서 "주어진 밀도에 대해 우리의 재료는 알려진 것 중 가장 강력하다"고 말했다.

이 놀랍도록 강력한 창조물은 유리 나노 격자 구조로 알려져 있으며, 이석우 박사는 이 발견이 유사한 구조를 사용하여 미래에 더 강한 재료를 위한 토대를 마련할 것이라고 믿고 있다.

DNA 프레임워크

강하고 가벼운 재료를 만들기 위해 과학자들은 고정관념을 깨야 한다. 일반적으로 평방 센티미터당 7톤의 압력을 견딜 수 있는 철과 같은 일반적인 재료도 엄청나게 무겁다. 물건의 입방 피트의 무게는 400파운드 이상이다.

강철은 철과 탄소를 결합하여 거의 같은 무게로 훨씬 더 강한 금속을 만드는 주목할만한 개선이다. 하지만 강철보다 5배나 더 강한 방탄복의 주축인 케블라와 같이 훨씬 더 가벼운 것을 원한다면 어떻게 해야 할까?

여기에서 연구원들은 화학적 골격을 형성하기 위해 함께 스냅되는 자기 조립 DNA를 사용하는 최첨단 기술을 사용했다. 그런 다음 그들은 이 DNA 구조를 단지 수백 개의 원자 두께, 즉 감지할 수 없을 정도로 얇은 유리 같은 물질 층으로 감쌌다.

이를 위해 유리와 같은 깨지기 쉬운 재료를 사용하는 것이 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있지만 연구원들은 유리가 쉽게 부서지는 주된 이유는 균열과 같은 구조상의 결함 때문이라고 말한다.

그러나 작은 규모의 DNA 골격을 사용함으로써 연구원들은 이러한 결함을 사실상 제거할 수 있어 놀랍도록 강할 뿐만 아니라 견고한 유리 나노 격자 구조를 만들 수 있다.

수치적으로는 강철보다 강도가 4배, 밀도는 5배 낮다고 주장하며, 이는 연구원들이 지금까지 달성하지 못한 업적이라고 주장한다.

작은 단계

이러한 발견이 새로운 초물질의 시대를 예고하기 전에 이러한 기술은 원자 단위로 측정되는 것에서 대폭 확장되어야 한다.

"DNA를 사용하여 디자인된 3D 프레임워크 나노 물질을 생성하고 이를 광물화 하는 능력은 엔지니어링 기계적 특성에 대한 엄청난 기회를 열어준다. "그러나 우리가 그것을 기술로 사용하기 전에 많은 연구 작업이 여전히 필요하다."

팀의 다음 작업 목록은 방금 혁신한 DNA 아키텍처를 구축하지만 유리 대신 더 강한 세라믹을 사용하여 동일한 위업을 복제하는 것이다.