Исследователи разработали новый материал, покрыв ДНК стеклом, создав вещество легче и прочнее стали.
Это открытие может найти разнообразное применение в технике и обороне. Объединив ДНК и стекло на наноуровне, ученые смогли создать одновременно прочный и легкий материал — качества, которые редко встречаются вместе.
Традиционное стекло известно своей хрупкостью, но новый материал преодолевает эту слабость, открывая возможности для новых инженерных и оборонных применений. Исследование провели ученые из Колумбийского университета, Университета Коннектикута и Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Результаты эксперимента были опубликованы в журнале Cell Reports Physical Science.
ДНК, строительные блоки жизни, уже давно очаровывают ученых своей устойчивостью и простотой. В этом исследовании ДНК использовалась в качестве программируемого наноматериала, образующего сложный трехмерный каркас, который затем был отлит из кремнезема, основного ингредиента стекла. Получив контроль над процессом сборки, ученые смогли создать материал, который сохранил структуру каркаса, но при этом был более стабильным и прочным. Этот инновационный метод открывает двери для широкого спектра применений, считают ученые.
Формирование каркаса из ДНК и полученный материал под микроскопом. Фото: Брукхейвенская национальная лаборатория.
Исследовательскую группу возглавил Олег Ганг, материаловед Центра функциональных наноматериалов и профессор Колумбийского университета, который уже много лет изучает уникальные свойства ДНК. Ганг совместно с Аароном Майкельсоном, ученым, который разделяет его интерес к использованию структур ДНК для синтеза материалов, в ходе экспериментов обнаружили способность складывания ДНК в определенные формы, подобные бумажному оригами. Эти наноразмерные строительные блоки могут «самособираться» в более крупные структуры, открывая путь к созданию трехмерных наноматериалов с использованием ДНК в качестве каркаса. Интегрировав неорганические наночастицы и белки в эти структуры, исследователи продемонстрировали универсальность и потенциал этого метода. В дальнейшем исследования и усовершенствование данной технологии могут привести к еще более инновационным и практическим применениям, пишет scitechdaily.
Источник
