由麦吉尔大学科学家开发的最强大和最坚韧的玻璃。
麦吉尔大学的科学家受到软体动物外壳内层的启发,开发出更坚固的玻璃。这种新材料不会因冲击而粉碎,它具有塑料的弹性,可以用于改善未来的手机屏幕,以及其他应用。
虽然钢化和层压等技术可以帮助加强玻璃,但它们价格昂贵,而且一旦表面受损就不再起作用。“到目前为止,在高强度、韧性和透明度之间存在权衡。我们的新材料不仅强度是普通玻璃的三倍,而且抗裂性是普通玻璃的五倍多。”麦吉尔大学生物工程系副教授Allen Ehrlicher说。
大自然是设计的主人
这位科学家从自然中获得灵感,创造了一种新的玻璃和丙烯酸复合材料,模仿珍珠质或珍珠母。“大自然是设计大师。研究生物材料的结构并理解它们的工作原理为新材料提供了灵感,有时甚至是蓝图,”埃利歇尔说。
“令人惊讶的是,纳迦具有僵硬的材料和柔软材料的耐久性,使其成为世界上最好的,”他解释道。“它由僵硬的粉笔样碎片制成,这些物质与软质蛋白质分层,该软质蛋白质是高度弹性的。这种结构产生了卓越的强度,使其比构成它的材料更加艰难3000倍。“
科学家们采用了珍珠层的结构,用玻璃薄片和丙烯酸层复制了它,产生了一种异常坚固但不透明的材料,这种材料易于生产,成本也不高。然后他们更进一步,使复合材料变得透明。“通过调整亚克力的折射率,我们使它与玻璃无缝融合,制成一种真正透明的复合材料,”该研究的主要作者、麦吉尔大学博士后研究员阿里·阿米尼说。下一步,他们计划通过整合智能技术来改进玻璃,使其能够改变颜色、力学和电导率等特性。
迷失的柔性玻璃发明
据推测,柔性玻璃是罗马皇帝提比略·凯撒统治时期的一项失传发明。根据罗马作家盖乌斯·普利尼乌斯·塞昆德斯和佩特罗尼乌斯的通俗历史记载,发明者把用这种材料制成的水碗带到皇帝面前。当把碗拿去试着打破它时,它非但没有碎,反而凹陷了。
在发明家发誓之后,他是唯一知道如何生产材料的人,Tiberius让男人执行了,担心玻璃会贬低金银,因为它可能更有价值。
“当我想到提比略的故事时,我很高兴我们的物质创新导致了出版而不是执行,”埃利歇尔说。
参考:Ali Amini、Adele Khavari、Francois Barthelat和Allen J. Ehrlicher, 2021年9月10日科学.
DOI:10.1126 / science.abf0277
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