受鋼鐵俠啓發的新材料：DNA與玻璃混合材料-比鋼強5倍，卻輕4倍！

科學家成功地將DNA的複雜結構與玻璃的純度結合，創造出一種既輕又具有前所未有的強度的材料。這種超級材料的重量只有鋼的五分之一，但其強度卻是鋼的四倍。據來自康涅狄格大學、哥倫比亞大學和布魯克黑文國家實驗室的科學家們稱，這使其成爲已知的最強密度材料。

力量與輕盈的完美結合

尋找既有強度又有輕盈的材料一直是科學的挑戰。這兩種特性往往看似互相矛盾，但這並非總是真的。事實上，一個專門的研究團隊證明了，這兩種特性有時可以並存。

很多出色的科學項目都源於獨特的靈感，這次的靈感來自鋼鐵俠的標誌性盔甲。

“我非常喜歡鋼鐵俠電影，並一直在思考如何爲他創造一個更優質的鎧甲。鎧甲必須足夠輕便，以使他飛行更快，同時又必須足夠堅固，以保護他免受敵人攻擊。我們的新材料比鋼輕五倍，但強度是其四倍。因此，我們的玻璃納米格子將是製造鋼鐵俠升級鎧甲的理想材料。”哥倫比亞大學的納米材料科學家Oleg Gang說。

他們的研究核心在於充分利用玻璃的固有強度。玻璃，即使是經過輕微碰撞就會破裂的那種，在其最純淨、無瑕的狀態下，能夠承受高壓，即使是對於最堅固的材料也是如此。

但製造大塊、無瑕的玻璃片非常困難。這也是爲什麼玻璃在作爲結構材料時，其尺寸幾乎總是小於一微米的原因。納米尺度的玻璃既輕又強大。

爲了將這些玻璃粒子形成一個3D框架，研究者們使用了DNA作爲支架。這種自組裝的DNA框架就像一個骨架，在其上，科學家們仔細地塗上了玻璃塗層。這種方法產生了一個既堅固又輕盈的材料，達到了之前認爲不可能的強度和密度。

“利用DNA來創建定製的3D納米材料框架，並對其進行礦化處理，爲機械工程提供了巨大的機會。但在將其用作實際技術之前，仍需進行更多的研究。”Gang表示。

接下來，研究團隊計劃利用DNA結構來製造更爲強大的材料。例如，用碳化硅陶瓷代替玻璃可能會得到更好的強度-重量比。改變DNA結構也可能進一步提高這些比例。這是否意味着未來我們能看到這些創新材料被用於類似鋼鐵俠的鎧甲中？只有時間會告訴我們。

這些研究成果發表在《細胞報告物理科學》雜誌上。