康涅狄格大学工程师利用DNA开发轻巧坚固新材料

康涅狄格大学的工程师们利用DNA研发出一种新材料,该材料能够自我组装成晶格,并在表面镀上一层玻璃。

研究人员首先利用DNA进行编程,使其自我组装成格子状,并将其涂在玻璃材料上形成玻璃层。最终的结果是涂有玻璃的DNA细链,这种DNA细链在两种材料的支持下获得了强度,同时重量很轻。研究人员在测试中发现,这种玻璃DNA纳米晶格材料的抗压强度高达5千兆帕斯卡(GPa),相比于钢材四倍的强度,而密度只有钢材的五分之一。

这种由DNA和玻璃构成的新材料具有超强的轻量性和坚固性。在给定的密度下,该材料是已知强度最高的材料之一。开发出这种性能平衡的材料对于解决材料强度和重量对立的问题具有重要意义。研究人员希望通过实验不同的DNA结构和替换玻璃为碳化物陶瓷等材料来进一步改进和优化这种材料的性能。这项研究的结果为工程学和材料科学领域提供了巨大的机遇,但在将其应用到实际技术中之前,仍需要进行进一步的研究和开发工作。

该研究成果已发表在《细胞报告物理科学》杂志上。

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