Araştırmacılar, alışılmışın dışında bir DNA ve cam birleşimi kullanarak, şu anda pratik olmasa da çelikten hem daha güçlü hem de daha hafif olduğunu söyledikleri etkileyici bir gereç oluşturdular.
Connecticut Üniversitesi’nden gereç bilimcisi ve Cell Reports Physical Science mecmuasında yayınlanan araştırmanın ortak müellifi Seok-Woo Lee, yaptığı açıklamada, “malzememiz, bu yoğunluk için bilinen en güçlü malzemedir” dedi. Bu çok güçlü gereç, cam nanokafes yapısı olarak biliniyor ve Lee, bulguların gelecekte benzeri bir mimari kullanan daha güçlü gereçler için yer hazırlayacağına inanıyor.
Bilim insanlarının güçlü ve hafif bir gereç geliştirmek için alışılmışın dışında düşünmesi gerekiyor. Santimetre kare başına yedi ton basınca dayanabilen demir üzere yaygın gereçler tıpkı vakitte çok ağır olmalarından ötürü pek tercih edilmiyor. Demirden daha âlâ olduğu rahatlıkla söylenebilecek olan çelik, yaklaşık olarak tıpkı tartıda daha da güçlü bir metal oluşturmak için demiri karbonla birleştiren değerli bir gelişme. Ancak, örneğin çelikten beş kat daha güçlü olan ve beden zırhının temelini oluşturan Kevlar üzere çok daha hafif bir şey istiyorsanız durum değişiyor.
Araştırmacılar, bu gereçte kimyasal bir iskelet oluşturmak için bir ortaya gelen kendi kendini bir ortaya getiren DNA’yı kullanan son teknoloji bir teknik kullandılar. Daha sonra bu DNA mimarisini, sırf yüzlerce atom kalınlığında, öteki bir deyişle algılanamayacak kadar ince, cam gibisi bir gereç katmanıyla kapladılar.
Bu maksat için cam üzere kırılgan bir gereç kullanmak mantıksız görünebilir, fakat araştırmacılar camın kolaylıkla kırılmasının ana sebebinin, yapısındaki çatlaklar üzere kusurlardan kaynaklandığını söylüyorlar. Lakin araştırmacılar, DNA iskeletini küçük ölçekte kullanarak bu kusurları tesirli bir formda ortadan kaldırabiliyor ve bunun sonucunda sırf dikkate paha derecede güçlü değil, birebir vakitte sağlam bir cam nanokafes yapısı elde edilebiliyor. Söylediklerine nazaran yeni materyalleri çelikten dört kat daha güçlü ve beş kat daha düşük yoğunlukta ve bildirdiklerine nazaran bu sayılara rekabet edebilecek bir muvaffakiyet daha evvel elde edilemedi.
Yine de, bu bulguların yeni bir üstün materyaller çağının habercisi olarak görülmesinden evvel, bu tekniklerin atomlarla ölçülmekten büyük ölçekte uygulamalara genişletilmesi gerekecek.
Columbia Üniversitesi’nde araştırma üzerinde çalışan nanomalzemeler bilimcisi Oleg Gang, yaptığı açıklamada, “DNA kullanarak tasarlanmış 3B çerçeve nanomalzemeler oluşturma ve bunları mineralleştirme yeteneği, mühendislik mekanik özellikleri için çok büyük fırsatlar sunuyor” dedi ve ekledi: “Ancak onu bir teknoloji olarak kullanabilmemiz için daha çok araştırma çalışmasına muhtaçlık var.”
Ekibin bir sonraki amacı, yeni geliştirdikleri DNA mimarisini temel alan, lakin cam yerine daha güçlü seramikler kullanan bir sistemle tıpkı başarıyı tekrarlamak.