Phát minh vật liệu bền nhất từ trước tới nay

GIA MINH

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại vật liệu cực kỳ chắc và nhẹ, bằng cách sử dụng công nghệ nano DNA, sau đó phủ nó trong một lớp thủy tinh mỏng.

Vật liệu mới là kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Connecticut (UConn) Mỹ và các đối tác.

Theo trang tin Science Daily, vật liệu mới này có khả năng giúp cải tiến nhiều thứ khác nhau như xe hơi và áo giáp. Điều đáng ngạc nhiên là nó được tạo ra bằng hai thứ không ngờ tới: DNA (acid nucleic) và thủy tinh.

Ông Seok-Woo Lee, nhà khoa học vật liệu tại UConn, tuyên bố vật liệu mới này là vật liệu bền nhất trong số tất cả các vật liệu đã biết.

Ông Lee đã cùng các đồng nghiệp từ UConn, Đại học Columbia và Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven công bố khám phá của họ trên tạp chí Cell Reports Physical Science.

Họ đã sử dụng công nghệ nano DNA. Công nghệ này liên quan đến việc chế tạo các cấu trúc siêu nhỏ từ DNA (acid nucleic). Công nghệ này trước đó đã được nhà khoa học người Mỹ Nadrian Seeman sáng lập và phát triển.

Theo trang tin Greek Repoter, nhóm đã sử dụng DNA tự lắp ráp để tạo ra cấu trúc. Nó tương tự cách thức hoạt động của bộ đồ chơi ghép hình nam châm Magna-Tiles của trẻ em, trong đó các đoạn DNA cụ thể có độ dài và tính chất hóa học cụ thể kết hợp với nhau một cách tự nhiên.

Sau khi đã có "bộ khung" DNA, các nhà nghiên cứu phủ nó bằng Silica. Silica còn gọi là dioxide silic, là một hợp chất hóa học có độ cứng cao và không tồn tại ở dạng đơn lẻ, mà liên kết với nhau thành phân tử rất lớn. Silica tinh khiết là một loại thủy tinh.

Lớp phủ Silica chỉ dày vài trăm nguyên tử. Nó chỉ bao phủ bề mặt của các sợi DNA, còn bên trong trống rỗng tương tự như các phòng trống trong một ngôi nhà. Tuy nhiên chính các khoảng trống bên trong này giúp cho vật liệu mới khá nhẹ.

Việc nhóm nghiên cứu chọn sử dụng thủy tinh làm vật liệu mới gây ngạc nhiên vì thủy tinh được biết là dễ vỡ. Tuy nhiên, lý do khiến kính thủy tinh dễ vỡ thường là do những sai sót trong cấu trúc của nó, chẳng hạn như vết nứt, vết xước hoặc thiếu nguyên tử.

Khi thủy tinh không tì vết, nó trở nên cực kỳ chắc chắn. Trên thực tế, một centimet khối thủy tinh hoàn hảo có thể chịu được áp suất cực lớn, lên tới hàng chục tấn.