世界上最坚固的结构之一可能是最小的之一：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由涂覆了 无瑕疵玻璃 的 DNA 链组成的新型纳米材料。这种微小的晶格结构在比例上比钢铁强四倍，比钢铁轻五倍，可以为新一代极其耐用且轻便的车辆、防弹衣和无数其他产品提供模板。
正如最近在 Cell Reports Physical Science 杂志上详细介绍的那样，该团队首先连接了自组装 DNA 的多个部分，形成一个类似于建筑物支撑梁的纳米结构框架。然后，他们用仅几百个原子厚的类玻璃材料涂覆连接的 DNA 链，留下了类似于房屋房间的相对较大的空白空间。这些空间使所得的纳米材料保持极轻的重量，而玻璃则增强了其耐用性。
纳米材料科学家 Oleg Gang 和该论文的合著者通过 康涅狄格大学的公告 解释说：“利用 DNA 创建设计的 3D 框架纳米材料并对其进行矿化，为工程机械性能提供了巨大的机会。”
在想象坚固而有弹性的东西时，玻璃可能不是首先想到的材料，但这是因为在大多数可触及的尺度上，玻璃结构在微小的方面存在结构缺陷，这些缺陷会随着时间的推移累积。崩边、裂缝和划痕都会导致玻璃最终碎裂——但完全无瑕疵的玻璃则完全是另一回事。正如康涅狄格大学的公告指出的那样，一立方厘米的无瑕疵玻璃能够承受高达 10 吨的压力。
找到一立方厘米的无瑕疵玻璃说起来容易做起来难，但当一块玻璃的厚度小于一微米时，它几乎总是无瑕疵的。因此，DNA 纳米结构非常适合这些保留了其几乎无与伦比的耐用性的玻璃涂层。将这些 DNA 超链放大，最终可能会看到具有极其有前途应用前景的材料——例如，通过关注电动汽车的外部框架而不是试图缩小其可充电电池的尺寸或增加其功率，来制造更轻、更坚固的电动汽车要可行得多。
未来，该团队计划尝试使用碳化物陶瓷涂层代替玻璃，以制造可能更坚固的纳米结构。与此同时，他们还希望尝试不同的 DNA 形状，看看哪种最适合这种材料。最终，这些优化的结构可能会成为世界上一些最轻、最坚固的产品的基础。但对于如此“完美”的东西，你还能期望什么呢？
