/
雷火竞技app下载官网
雷火竞技app下载官网
当玻璃遇见DNA钢铁侠的超级战衣变成实际
来源:资质   上传时间:2024-01-09 05:57:58

  儒勒·凡尔纳的《海底两万里》带来了深海探究的勇气。威廉·吉布森的《神经周游者》对互联网开展发生严重影响。尼尔·斯蒂芬森的《雪崩》对虚拟世界概念做了遍及。道格拉斯·亚当斯的 《银河系周游攻略》初次提出电子书概念。

  其实这种挨近钢铁侠战甲的资料现在已具雏形。不久前,一个美国科学团队运用玻璃和DNA,研制出一种比钢强硬数倍一起也轻盈数倍的钢铁侠级资料。

  轻,能降造本钱,一起进步功能和功率。硬,可接受压力,保证安全。但硬和轻往往彼此对立,更巩固的资料一般也更重,若挑选轻质,耐用性就差了。一辆轻盈的轿车能行进更远间隔,耗费更少燃料,但它的巩固程度、安全性怎样保证?

  科学家一向期望平衡资料的这两方面特性,实现又硬又轻、逾越惯例的产品应用。

  如此说道:“我是钢铁侠的忠诚粉丝,我也一向想知道怎样为钢铁侠打造更好的战甲。”

  冈和搭档以为,制造的完好进程是阻止资料兼具硬轻特性的问题,由于大规模出产可能给具有杂乱分子结构的资料带来缺点。

  玻璃便是个典型比如。咱们咱们都以为玻璃很脆,很简单碎掉,这是由缺点和杂质构成的,例如微裂纹或原子缺失。假如抛开出产要素,只看那1立方厘米的、完美无瑕的玻璃,它其实可以“接受10吨的压力”。

  冈和搭档决定在纳米标准上构建新资料,这样就可以越来越好操控奇妙的分子摆放,保证资料缺点更少。不过首要,他们要一个结构来摆放分子——他们挑选了DNA。

  这一挑选有几个长处。一方面,它广泛存在于自然界且可用。另一方面,它是由单体

  组成的高分子聚合物,因而归于弹性资料——就像橡胶和聚酯这些合成聚合物相同。

  技能,将作为支架的长链DNA与用来“装订”支架的短链放入特定溶液里结合。如下图所示,短链

  需求指出的是,DNA的氢键能保证长链和短链的DNA碱基被安定地装订在一起;研讨人员只需加热溶液并使其退火,然后,DNA折纸晶格就有了!

  表明:“咱们致力于运用DNA作为可编程纳米资料来构成杂乱三维结构,探究这种支架在被用到更安稳的固态资猜中后,复合体的机械功能会是怎样。”

  有了DNA晶格结构,接下来就要把二氧化硅玻璃涂到晶格上。玻璃层超薄,只要几百个原子厚

  (B)拼装成超晶格结构之前,DNA折纸八面体的透射电子显微镜图画。(C) 拼装后的八面体结构

  当然,鉴于资料标准,测验功能的办法要变一变了。迈克尔逊等人挑选一种名为纳米压痕的技能:用一个小探针对DNA-玻璃资料施加压力,经过电子显微镜丈量资料行为。

  测验依据成果得出,资料的屈从强度可达1~5吉帕——地质学家丈量地幔内的巨大压力时,通常以吉帕为单位。

  冈骄傲地表明:“咱们打造的新资料,密度是钢的1/5,强度却是钢的4倍。这种玻璃纳米晶格将比任何其他结构资料更超卓地为钢铁侠供给超级战衣。”

  当然,这款纳米级资料间隔成为真实的钢铁侠战衣还有很远间隔。研讨团队发现,DNA折纸晶格越大,缺点就越简单呈现,最常见的是结构中的空地,这会导致资料丢失强度。此外,用于坚持DNA安稳的缓冲溶液有可能给资料增加碳、磷和氮等杂质。

  研讨团队期望测验发明更巩固的资料。一种方法是运用其他晶格结构构建纳米结构。另一种方法是给晶格上涂其他资料,例如碳化物陶瓷。

  话说回来,即便这些纳米资料永久无法扩展至钢铁侠乃至蚁人的尺度,它们也有望助力更先进的技能,例如用于超导体和电池阴极。

雷火竞技app官网入口
雷火竞技app下载官网