这些超强纳米结构由玻璃涂层 DNA 制成

世界上最坚固的结构之一可能是世界上最小的结构之一：康涅狄格大学、哥伦比亚大学和布鲁克海文国家实验室的合作者开发了一种新型纳米材料，由涂有无瑕疵玻璃的 DNA 链组成。这种微小的网格结构比钢强四倍，重量却轻五倍，可以为新一波极其耐用和轻便的车辆、防弹衣和无数其他产品提供模板。

正如最近在《细胞报告物理科学》上详细介绍的那样，该团队首先将自组装 DNA 的多个部分连接起来，形成类似于建筑物支撑梁的纳米结构框架。然后，他们用只有几百个原子厚的玻璃状材料覆盖连接的 DNA 链，留下相对较大的空隙，类似于房子里的房间。这些空间使最终的纳米材料保持极轻的重量，而玻璃则增强了其耐用性。

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纳米材料科学家、论文合著者 Oleg Gang 在康涅狄格大学的声明中解释道：“利用 DNA 创建设计好的 3D 框架纳米材料并将其矿化的能力为工程机械性能开辟了巨大的机会。”

当想象某种坚固而有弹性的东西时，玻璃可能不是第一个想到的材料，但这是因为玻璃结构在最有形的尺度上，会随着时间的推移逐渐受到细微的结构损害。碎片、裂缝和划痕都会导致玻璃最终破碎——但完全完美的玻璃则完全是另一回事。正如康涅狄格大学的公告所指出的，一立方厘米完美的玻璃能够承受高达 10 吨的压力。

找到一块完美无瑕的立方厘米玻璃说起来容易做起来难，但当一块厚度不到一微米的玻璃时，它几乎总是完美无瑕的。因此，DNA 纳米结构适合这些玻璃涂层，以保持其几乎无与伦比的耐用性。将这些 DNA 超链放大，你最终会看到具有极有前景的应用的材料——例如，通过专注于外部框架而不是试图使其可充电电池更小或更强大，制造更轻更坚固的电动汽车更加可行。

未来，该团队计划尝试用碳化物陶瓷涂层代替玻璃，以制造出可能更坚固的纳米结构。同时，他们还希望尝试不同的 DNA 形状，看看哪种形状最适合这种材料。最终，这些优化的结构可以成为世界上最轻、最坚固的产品的基础。但你对如此“完美无瑕”的东西还有什么期望呢？