Inovação

Vidro feito com DNA é 4 vezes mais forte que o aço

Nos confins da pesquisa científica, uma equipe diversificada de universidades dos EUA fez uma descoberta revolucionária. O material em questão? Vidro – esse antigo e frágil componente que conhecemos tão bem. A chave para essa inovação foi um processo incomum, envolvendo uma substância inesperada: DNA.

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As fitas de DNA guiam os cristais de vidro, gerando uma rede cristalina muito leve e muito resistente.
(Imagem: Aaron Michelson et al. – 10.1016/j.xcrp.2023.101475)

O vidro é amorfo, o que significa que ele não tem uma estrutura organizada dos metais. A causa de sua fragilidade há muito tempo intriga cientistas, com teorias apontando para falhas e impurezas em sua estrutura amorfa. A solução surgiu de uma técnica inovadora. Aaron Michelson e seus colegas decidiram usar moléculas de DNA para fortalecer o vidro. A ideia era simples: utilizar o DNA para “costurar” os grânulos de vidro, impedindo que se quebrassem facilmente.

O experimento foi um sucesso notável. Eles criaram uma forma pura de vidro que não apenas rivaliza, mas supera o aço em termos de força. Mas há mais: este vidro é incrivelmente leve. Esse equilíbrio entre força e leveza é raro e poderia abrir portas para uma gama completamente nova de aplicações industriais.

O DNA, uma estrutura fundamental da vida, é, na essência, um polímero – uma classe de materiais que inclui plásticos e borrachas. A habilidade do DNA de se conectar de maneiras precisas levou ao campo fascinante do origami de DNA. Aqui, cientistas aprenderam a criar estruturas complexas com aplicações que variam de medicamentos a componentes eletrônicos.

A equipe de Michelson deu um passo adiante, utilizando um suporte de DNA para criar estruturas de sílica, o principal componente do vidro. Esta abordagem inovadora combinou-se com a biomineralização, um processo bioinspirado que imita como os tecidos vivos produzem minerais para se fortalecerem. O resultado? Uma camada finíssima de vidro de sílica revestiu as estruturas de DNA, criando um material ultraleve e resistente.

Os testes revelaram algo extraordinário: esse vidro revestido de DNA é quatro vezes mais forte do que o aço, com uma densidade cinco vezes menor. Esta conquista é incomparável, desafiando as noções tradicionais de força e leveza em materiais.

(Imagem: Aaron Michelson et al. – 10.1016/j.xcrp.2023.101475)

Embora ainda haja um longo caminho até que essa tecnologia inovadora se torne parte de nossas vidas diárias, as possibilidades são emocionantes. A equipe está já planejando expandir seu experimento para outros materiais, incluindo cerâmicas de metal duro. Se tiverem sucesso, podemos esperar uma nova geração de materiais leves, incrivelmente fortes e, sem dúvida, transformadores.

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Fonte: Inovação Tecnológica

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