麥吉爾大學(xué)的科學(xué)家們受到軟體動(dòng)物殼內(nèi)層的啟發(fā)，開發(fā)出更堅(jiān)固、更堅(jiān)固的玻璃。這種新材料不會(huì)因撞擊而破碎，而是具有塑料的彈性，未來可用于改善手機(jī)屏幕等應(yīng)用。
雖然鋼化和層壓等技術(shù)可以幫助強(qiáng)化玻璃，但它們成本高昂，一旦表面損壞就不再起作用。“直到現(xiàn)在，在高強(qiáng)度、韌性和透明度之間存在權(quán)衡。我們的新材料不僅比普通玻璃堅(jiān)固三倍，而且抗斷裂性也高出五倍以上，”麥吉爾大學(xué)生物工程系副教授艾倫·埃利徹說。
作為設(shè)計(jì)大師的自然
這位科學(xué)家從大自然中汲取靈感，創(chuàng)造了一種模仿珍珠母或珍珠母的新型玻璃和丙烯酸復(fù)合材料。“大自然是設(shè)計(jì)大師。研究生物材料的結(jié)構(gòu)并了解它們的工作原理為新材料提供了靈感，有時(shí)甚至是藍(lán)圖，”Ehrlicher 說。
“令人驚訝的是，珍珠層具有堅(jiān)硬材料的剛性和柔軟材料的耐用性，使其兩全其美，”他解釋道。“它由堅(jiān)硬的粉筆狀物質(zhì)組成，這些物質(zhì)與高彈性的軟蛋白質(zhì)分層。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了非凡的強(qiáng)度，使其比構(gòu)成它的材料堅(jiān)固 3000 倍。”
科學(xué)家們采用了珍珠層的結(jié)構(gòu)，并用玻璃薄片和丙烯酸層復(fù)制了它，從而產(chǎn)生了一種非常堅(jiān)固但不透明的材料，可以輕松且廉價(jià)地生產(chǎn)。然后他們更進(jìn)一步使復(fù)合材料具有光學(xué)透明性。“通過調(diào)整亞克力的折射率，我們使其與玻璃無縫融合，制成真正透明的復(fù)合材料，”主要作者、麥吉爾大學(xué)博士后研究員 Ali Amini 說。作為下一步，他們計(jì)劃通過采用智能技術(shù)來改進(jìn)它，允許玻璃改變其屬性，如顏色、力學(xué)和導(dǎo)電性。
失去了柔性玻璃的發(fā)明
據(jù)推測，柔性玻??璃是羅馬皇帝提比略·凱撒 (Tiberius Caesar) 統(tǒng)治時(shí)期的一項(xiàng)失傳發(fā)明。根據(jù)羅馬作家 Gaius Plinius Secundus 和 Petronius 的流行歷史記載，發(fā)明家將一個(gè)由這種材料制成的飲水碗帶到了皇帝面前。當(dāng)碗進(jìn)行測試以打破它時(shí)，它只是凹陷而不是破碎。
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