cam ve DNA kullanarak çelikten daha sağlam bir malzeme geliştirildi

Araştırmacılar, alışılmışın haricinde bir DNA ve cam birleşimi kullanarak, şimdilerde ergonomik olmasa da çelikten hem daha kuvvetli aynı zamanda daha hafifçe bulunduğunu söyledikleri etkisi altına alan bir araç-gereç oluşturdular.

Connecticut Üniversitesi’nden araç-gereç bilimcisi ve Cell Reports Physical Science dergisinde gösterilen araştırmanın ortak yazarı Seok-Woo Lee, yapmış olduğu açıklamada, “malzememiz, bu yoğunluk için herkesçe malum olan en kuvvetli malzemedir” dedi. Bu gereğinden fazla kuvvetli araç-gereç, cam nanokafes yapısı olarak biliniyor ve Lee, bulguların gelecekte benzemekte bir mimari kullanan daha kuvvetli malzemeler için zemin hazırlayacağına inanıyor.

Bilim adamlarının kuvvetli ve hafifçe bir araç-gereç büyütmek olgunlaştırmak için alışılmışın haricinde düşünmesi gerekmektedir. Santimetre kare başına yedi ton basınca dayanabilen demir şeklinde yaygın malzemeler hem de fazlaca ağır olmalarından dolayı pek tercih edilmiyor. Demirden daha iyi olduğu rahatça söylenebilecek olan çelik, ortalama olarak benzer ağırlıkta daha da kuvvetli bir metal oluşturmak için demiri karbonla birleştiren mühim bir gelişme. Sadece, mesele çelikten beş kat daha kuvvetli olan ve vücut zırhının temelini meydana getiren Kevlar şeklinde fazlaca daha hafifçe bir şey istiyorsanız vaziyet değişiyor.

Araştırmacılar, bu malzemede kimyasal bir iskelet oluşturmak için bir araya gelen kendi kendini bir araya getiren DNA’yı kullanan nihayet teknoloji bir teknik kullandılar. Hemen sonra bu DNA mimarisini, yalnızca yüzlerce atom genişliğinde, başka bir deyişle algılanamayacak kadar ince, cam benzeri bir araç-gereç tabakasıyla kapladılar.

Bu gaye için cam şeklinde kırılgan bir araç-gereç kullanmak mantıksız görünebilir, sadece araştırmacılar camın basitçe ve rahatça kırılmasının anne sebebinin, yapısındaki çatlaklar şeklinde kusurlardan kaynaklandığını söylüyorlar. Sadece araştırmacılar, DNA iskeletini minik ölçekte kullanarak bu kusurları etkili bir halde ortadan kaldırabiliyor ve bunun neticesinde yalnızca dikkate kıymet derecede kuvvetli değil, hem de sağlam bir cam nanokafes yapısı elde edilebiliyor. Ifade ettiklerine gore yeni malzemeleri çelikten dört kat daha kuvvetli ve beş kat daha düşük yoğunlukta ve bildirdiklerine gore bu sayılara rekabet edebilecek bir başarı evvelinden elde edilemedi.

tekrar de, bu bulguların yeni bir süper malzemeler çağının habercisi olarak görülmesinden evvel, bu tekniklerin atomlarla ölçülmekten büyük ölçekte uygulamalara genişletilmesi gerekecek.

Columbia Üniversitesi’nde araştırma üstünde işçi nanomalzemeler bilimcisi Oleg Gang, yapmış olduğu açıklamada, “DNA kullanarak tasarlanmış 3B çerçeve nanomalzemeler oluşturma ve bu tarz şeyleri mineralleştirme kabiliyeti, mühendislik mekanik özellikleri için fazlaca büyük fırsatlar sağlıyor” dedi ve ilave etti: “Sadece onu bir teknoloji olarak kullanabilmemiz için daha fazlaca araştırma çalışmasına gerekseme var.”

Ekibin bir sonraki hedefi, yeni geliştirdikleri DNA mimarisini en gerekli alan, sadece cam yerine daha kuvvetli seramikler kullanan bir yöntemle benzer başarıyı tekrarlamak.