Los científicos han creado un nuevo material que es cinco veces más ligero y cuatro veces más resistente que el acero • Mezha.Media

Investigadores de la Universidad de Connecticut han creado un material muy resistente y liviano estructurando el ADN y recubriéndolo con una nanocapa de vidrio. El producto resultante, que tiene una estructura de nanored, exhibe una combinación única de resistencia y baja densidad, lo que lo hace potencialmente útil en muchos campos de aplicación, escribe SciTechDaily.

Al principio, el equipo de científicos creó una estructura de ADN autoensamblado, en la que trozos de ADN de cierta longitud y composición química se combinan para formar un esqueleto de material. Luego cubrieron el ADN con una capa muy fina de material vítreo de sólo unos pocos cientos de átomos de espesor. El vidrio solo cubre las hebras de ADN, dejando una gran parte del volumen vacía, lo que ayuda a reducir la densidad del material, es decir, en el futuro, una masa de cosas terminadas.

El vidrio puede parecer una elección muy ilógica como material ultraduro, ya que el vidrio doméstico común y corriente se rompe fácilmente. Sin embargo, esto se debe a que no sabemos cómo fabricar piezas de vidrio realmente grandes sin defectos en su estructura, grietas, rayones o cavidades. Si bien los pequeños trozos de vidrio pueden lograrse impecables, las nanopiezas casi siempre tienen una estructura impecable. Pero un centímetro cúbico de vidrio tan impecable puede soportar una presión de 10 toneladas, más de tres veces la presión que destruyó el submarino Oceangate Titan en junio de 2023.

El esqueleto de ADN, reforzado con una capa ultrafina de vidrio impecable, hizo que el nuevo material fuera muy resistente, mientras que los huecos que constituyen la mayor parte del volumen del material lo hicieron ligero. Como resultado, las estructuras de nanoredes de vidrio son cuatro veces más resistentes pero cinco veces menos densas que el acero. Por primera vez se observa una combinación tan inusual de bajo peso y alta resistencia.

“La capacidad de crear nanomateriales estructurales 3D diseñados utilizando ADN y mineralizarlos abre enormes oportunidades para diseñar propiedades mecánicas. Pero aún queda mucho trabajo de investigación antes de que podamos utilizarlo como tecnología”, afirma Oleg Gang, uno de los inventores del nuevo material.

Actualmente, el equipo está trabajando con la misma estructura de ADN, pero reemplazando el vidrio por una cerámica de carburo aún más resistente. Planean experimentar con diferentes estructuras de ADN para ver qué estructura hará que el material sea más fuerte. Los materiales del futuro basados ​​en este mismo concepto son muy prometedores como materiales de ahorro de energía para vehículos y otros dispositivos que requieren resistencia y ligereza. Seok-Woo Lee, otro científico de este proyecto, cree que la nanoarquitectura de origami de ADN abrirá el camino para crear nuevos materiales más ligeros y resistentes que ni siquiera habíamos imaginado antes.