以貝殼為靈感:新型玻璃有望防止智慧手機屏幕發生碎裂
據外媒報導,玻璃是我們現代世界中最有用的材料之一,但容易開裂或破碎是它的一個主要缺點。 受軟體動物外殼的啟發,來自麥吉爾大學的科學家開發出了一種新型玻璃,它更強大、更堅韌並與此同時還保持了良好的透明度。
軟體動物外殼內部的彩虹色層實際上是其強度的秘密所在。 這種材料被稱為珍珠或珍珠母的微觀結構類似於磚塊,由堅硬的碳酸鈣板塊跟柔軟、有彈性的生物聚合物穿插而成。 這種結構不僅提高了強度還阻止了裂縫的擴展。
在以前的工作中,麥吉爾大學的研究人員通過使用鐳射在玻璃上蝕刻微觀裂縫來模仿珍珠,雖然這有助於提高強度和韌性但它降低了透明度。 在新研究中,研究小組使用玻璃片和丙烯酸的複合材料複製了這種結構,它們分別像堅硬的小板和柔軟的彈性。
為了確保材料保持透明,研究人員調整了丙烯酸的折射率,使其跟玻璃的折射率相匹配。 最終的結果是一種比普通玻璃更強、更堅韌的材料,但仍然透明。
這項研究的論文通訊作者Allen Ehrlicher說道:「到目前為止,在高強度、韌性和透明度之間尋找平衡。 我們的新材料不僅比普通玻璃強三倍,而且抗斷裂能力也要強上五倍以上。 “
研究小組指出,這種方法應該是可擴展的,所產生的材料可能有助於為智慧手機和其他設備製造更強大的顯示器。 在未來的工作中,研究人員計劃研究如何改變該材料的顏色、導電性和其他屬性。