Tim hemijskih i bioloških inženjera koji rade sa grupom nanotehnologa na Univerzitetu Northvestern u Ilinoisu razvio je vrstu super-jakog koloidnog kristalnog metamaterijala lepljenjem metalnih nanostruktura pomoću lanaca DNK.
U svom radu objavljenom u časopisu Science Advances, grupa opisuje kako su razvili svoju tehniku i moguće upotrebe za vrste proizvoda koje su napravili.
Prethodno istraživanje je pokazalo da se vrlo sićušni metamaterijali mogu koristiti u širokom spektru aplikacija. U ovom novom naporu, istraživački tim je napravio sledeći korak u takvom istraživanju izgradnjom još manjih metamaterijala – onih na nanoskali. Da bi postigli ovaj podvig, počeli su konstruisanjem metalnih nanočestica u različitim oblicima – neki su bili čvrsti kvadrati, na primer, drugi šuplji kvadrati. Takođe, neki su imali spljoštene uglove, dok su drugi napravljeni od materijala koji je formirao samo ivice kocke.
Zatim je tim sintetizovao niti DNK, a zatim ih naneo, poput lepka koji izlazi iz pištolja za lepak, na ivice i/ili strane parova nanočestica, kako bi ih držao zajedno. DNK je služila kao lepak, omogućavajući istraživačima da stvore koloidne kristalne metamaterijale u praktično bilo kom obliku koji su želeli lepljenjem više nanočestica zajedno – donekle slične po prirodi Lego blok strukturama. U stvaranju različitih oblika, tim je otkrio da mogu da grade i metamaterijale sa različitim svojstvima.
Testirajući neke od svojstava metamaterijala koje su stvorili, otkrili su da mogu da naprave neke koji su ultra jaki i izuzetno čvrsti. Otkrili su, na primer, da su neki od njih jači od sličnih materijala napravljenih od nikla. Takođe su otkrili da mnogi od njih takođe mogu da zadrže svoje oblike kada su izloženi ekstremnim količinama pritiska – karakteristika koja bi se mogla pokazati korisnim u pravljenju proizvoda namenjenih upotrebi u svemirskim aplikacijama.
Istraživački tim je takođe otkrio da bi prilagođavanjem količine DNK i načina na koji je ona primenjena mogli da kontrolišu interakcije između građevinskih blokova koji su činili metamaterijale — atribut, primećuju oni, koji bi mogao da dovede do razvoja novih ili boljih vrsta elektronski uređaji, posebno oni koji se koriste u medicinskim aplikacijama. Pošto bi takav materijal bio lakši od onih koji se trenutno koriste, bili bi efikasniji.
