Linda
Dengan menggunakan DNA dan kaca untuk melakukan fusi dengan cara yang tidak konvensional, para peneliti telah menciptakan material yang mengesankan, meskipun masih belum tersedia. Aplikasinya praktis, namun lebih kuat dan ringan dibandingkan baja. Teknologi baru ini memiliki potensi besar untuk penerapan ilmiah.
“Material kami adalah yang paling kuat yang dikenal karena kepadatannya saat ini,” kata Seok-Woo Lee, seorang ilmuwan material di Universitas Connecticut. Ia juga merupakan salah satu penulis makalah penelitian yang diterbitkan 19 Juli di jurnal Cell Reports Physical Science.
Material yang sangat kuat ini menggunakan struktur yang disebut “kaca nanolattice”, dan Li yakin penemuan ini akan meletakkan dasar untuk membuat material yang lebih kuat dengan struktur serupa.
Untuk menciptakan material yang kuat namun ringan, para ilmuwan harus berpikir out of the box. Bahan biasa seperti besi umumnya dapat menahan tekanan tujuh ton per sentimeter persegi, tetapi juga sangat berat, beratnya lebih dari 400 pon per kaki kubik.
Baja merupakan kemajuan yang signifikan, menggabungkan besi dengan karbon untuk menghasilkan lo- gam yang lebih kuat dengan berat yang kira-kira sama. Namun bagaimana jika Anda menginginkan sesuatu yang lebih ringan? Misalnya, serat Kevlar, bahan yang digunakan dalam struktur rangka rompi anti-peluru, lima kali lebih kuat dari baja.
Dalam studi baru ini, para ilmuwan menggunakan teknologi mutakhir yang menggunakan DNA dengan kemampuan untuk merakit diri, menyatukan nya untuk membentuk kerangka kimia.
Struktur DNA ini kemudian dibungkus dalam lapisan bahan mirip kaca yang tebalnya hanya beberapa ratus atom—dengan kata lain, terlalu tipis untuk diperhatikan.
Mungkin tampak berlawanan dengan intuisi jika menggunakan bahan rapuh seperti kaca untuk tujuan ini, namun para peneliti mengatakan, alasan utama mengapa kaca mudah pecah adalah karena cacat struktural, seperti retak.
Namun dengan menggunakan tulang punggung DNA dalam skala kecil, para peneliti sebenarnya dapat menghilangkan cacat ini, sehingga menghasilkan struktur nanolattice kaca yang kuat dan tahan lama.
Secara numerik, bahan ini empat kali lebih kuat dari baja dan lima kali lebih padat, suatu prestasi yang diyakini para peneliti belum pernah dicapai sebelumnya.
Sebelum penemuan ini menandai era baru supermaterial, teknologi ini perlu diperluas secara signifikan dari skala atom ke skala yang lebih makroskopis.
Oleg Gang, seorang ilmuwan material nano di Universitas Columbia yang berpartisipasi dalam penelitian tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan: “Menggunakan DNA untuk membuat material nano dengan struktur kerangka 3D dan memasukkan mineral logam ke dalamnya memberikan peluang besar untuk menciptakan sifat mekanik rekayasa yang sangat baik. Ini membawa peluang manfaat besar. Namun masih banyak penelitian yang perlu dilakukan sebelum kita dapat menggunakan ini sebagai teknologi praktis.”
Langkah tim peneliti itu selanjutnya adalah mengambil struktur DNA baru mereka dan menggunakannya pada material keramik yang lebih kuat dari- pada kaca. (zzr)
