Un nuevo material muy resistente y liviano

Imagen: Mezha Media

Al ADN y el vidrio no parecen tener mucho en común. O al menos, así es para nosotros, los que no nos dedicamos a la ingeniería química o la ingeniería de materiales. Pero para un grupo de investigadores de las Universidades de Columbia y de Connecticut, EE.UU., esa combinación les permitió desarrollar un nuevo tipo de material con dos propiedades que se consideran como mutuamente excluyentes: resistencia y bajo peso.

¿Cómo lo hicieron?

Los investigadores utilizaron ADN programado para autoensamblarse en estructuras similares a mallas, que posteriormente se recubrieron de un material vítreo, dando lugar a hebras finas y ligeras. Estos filamentos adquieren fuerza gracias al soporte de ambos materiales y forman un marco que rodea un espacio principalmente vacío. La combinación de ADN autoensamblado y vidrio crea capas de solo unos cientos de átomos de grosor, lo que proporciona un material novedoso y prometedor con propiedades únicas para diversas aplicaciones como mejores dispositivos médicos y carros y aviones más seguros, eficientes y rápidos.

¿Por qué estos materiales?

El ADN es una molécula increíblemente versátil. Aunque es reconocido principalmente por sus propiedades de almacenamiento de datos, también tiene potencial como material de construcción a escala nanométrica. Su capacidad para estirarse, contraerse y autoensamblarse en diversas formas lo convierte en una opción prometedora para la construcción a niveles muy pequeños dado que puede plegarse y adaptarse para encajar perfectamente en las células.

Por su parte, usar vidrio es cotraintuitivo por la facilidad con la que se rompe. Sin embargo, el vidrio se rompe porque tiene imperfecciones. Un centímetro cúbico de vidrio “perfecto” puede resistir hasta diez toneladas de presión. Esto es más del triple de la presión que hizo colapsar al submarino Oceangate el mes pasado.

Un vidrio de menos de un micrómetro (0.000001 m) casi siempre está libre de imperfecciones. Debido a que la densidad del vidrio es mucho menor que la de los metales y cerámicas, cualquier estructura hecha de vidrio nanométrico sin defectos debería ser resistente y liviana. En efecto, las pruebas demostraron que este material tenía una resistencia a la compresión cuatro veces más fuerte que la del acero, pero con una quinta parte de su densidad.

¿Cuándo puedo comprar un carro de vidrio?

Todavía no. El resultado, publicado en la revista Cell Reports Physical Science, es muy prometedor, pero apenas está en su fase inicial. Los investigadores están experimentando con diferentes estructuras de ADN y con materiales diferentes al vidrio como las cerámicas de carburo de silicio. Lo cierto es que ante las limitaciones actuales de la metalurgia la mejor manera de aumentar la eficiencia de un carro eléctrico, por ejemplo, no sería aumentando el tamaño de su batería, sino haciéndolo más liviano.

Recibe newstro boletín gratuito

Newspresso te ofrece una selección cuidadosa de las noticias más relevantes de Colombia y el mundo para que empieces tu día con los ojos bien abiertos.

Noticias relacionadas