¿Cómo diseñar una armadura invencible para tu superhéroe favorito, de modo que sea liviana para movimientos rápidos, pero lo suficientemente fuerte como para protegerlo de los enemigos?
Es a partir de esta pregunta bastante nerd que Un equipo de científicos de materiales de las Universidades de Connecticut y Columbia trabajó para crear un material resistente y de baja densidad combinando dos elementos improbables: vidrio y ADN.
Según los investigadores, asistidos por el Laboratorio Nacional de Brookhaven, el material que desarrollaron es el más fuerte conocido hasta ahora.
¿Cómo se fabrica tal material?
Entonces, ¿cómo se combinan fuerza y ligereza? Los investigadores construyeron uno esqueleto de ADN, que luego cubrieron con el vidrio, un material sólo aparentemente frágil. De hecho, un centímetro cúbico de vidrio perfecto puede soportar 10 toneladas de presión, una cantidad tres veces superior a la que provocó trágicamente la implosión del submarino Titán.
No es nada sencillo producir una gran lámina de vidrio sin defectos, pero es posible crear piezas pequeñas y perfectas, siempre que nos limitemos a espesores inferiores a micrómetro (una millonésima de metro). Y aquí es donde entra en juego densidad del vidrio, decididamente más contenido que el de la cerámica y los metales, lo que favorece la creación de materiales resistentes y ligeros.
La estructura del material estaba, por tanto, compuesta por trozos de ADN, con longitudes y características químicas específicas, que se autoensamblaban, componiendo un esqueleto de filamentos. Estos últimos se recubrieron con una finísima capa de vidrio, dejando gran parte del volumen del material vacío. Este expediente nos permitió obtener una Nanored fuerte pero liviana con cuatro veces la resistencia y cinco veces la densidad del acero.
Aplicaciones potenciales
Gracias a esta investigación, ahora se pueden abrir importantes oportunidades de ingeniería. La capacidad de crear nanomateriales resistentes y ligeros, con una estructura 3D diseñada a partir de ADN, nos permitirá superar los límites de las técnicas metalúrgicas tradicionales y mejorar las propiedades de los materiales utilizados para fabricar dispositivos médicos, armaduras, aviones y automóviles. Las nanorrejillas, por poner sólo un ejemplo, serán las principales valedoras de la ligereza de los vehículos: una de las características fundamentales para ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos.
Fuentes: today.uconn.edu
