Ha egy anyag szilárd és emellett még könnyű is, akkor számos területen lehet használni. Amerikai kutatók két egészen különleges alkotóelem felhasználásával olyan anyagot készítettek, amelyek mindkét kívánalomnak eleget tesz.
Hihetetlenül erős és mégis könnyű anyagot készítettek a Connecticuti Egyetem kutatói. Olyannyira, hogy azt állítják, hogy az adott sűrűség mellett az új anyag az eddigi legerősebb. Ez pedig igen fontos lehet, ugyanis az erős és könnyű anyagokkal jobb orvosi eszközöket, gyorsabb és biztonságosabb autókat, repülőgépeket lehet készíteni, sőt az elektromos járművek hatótávolságát is növelni lehet, ha könnyebbé teszik az autót.
Korábban úgy tűnt, nem lehet a mostaniaknál erősebb, ám könnyebb anyagokat készíteni, azonban az amerikai szakemberek most rácáfoltak erre a vélekedésre. Persze ehhez kellően kreatívnak kellett lenniük: két különleges építőelemet használtak, a DNS-t és az üveget. DNS-ből építettek fel egy szerkezetet, majd ezt vonták be üveggel, és így sikerült egy roppant rős, nagyon alacsony sűrűségű anyagot létrehozniuk.
Az üveg meglepő választásnak tűnhet, igen törékeny anyagról lévén szó. Azonban az üveg – magyarázzák a kutatók – rendszerint szerkezeti hiba miatt törik össze. Egy hibátlan, mindössze egy köbcentiméteres üveg akár 10 tonna nyomásnak is képes ellenállni. Na de hogyan lehet elérni, hogy hibátlan legyen? Amíg az üveg vastagsága kisebb egy mikronnál, addig szinte mindig hibátlan. És mivel az üveg sűrűsége sokkal kisebb, mint a fémeké vagy a kerámiáé, a hibátlan nanoszerkezetű üvegből készült anyagnak nagyon erősnek és könnyűnek kell lennie – gondolták a kutatók.
© Connecticuti Egyetem
Önszerveződő DNS-ből készítettek vázat, majd ezt nagyon vékony, mindössze néhány száz atomnyi vastagságú üveggel vonták be. A hibátlan üvegbevonat nagyon erőssé tette az anyagot, a térfogat nagy részét kitöltő üregek pedig igen könnyűvé. Az eredmény egy olyan lett, amely négyszer szilárdabb, viszont ötször kisebb sűrűségű, mint az acél. Ilyen remek kombinációt eddig még nem sikerült elérni.
A következőkben még erősebb keményfém kerámiákkal helyettesítenék az üveget, illetve különböző DNS struktúrákkal kísérleteznének, hogy megtalálják a legerősebb anyagot.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
HVG
