Скло є одним з найбільш корисних і широко використовуваних матеріалів в сучасному світі. Але, на жаль, звичайне скло досить крихке, і воно руйнується при додатку навіть невеликих механічних зусиль. Але вченим з університету макгілла (mcgill university) вдалося створити новий тип практическинебьющегося скла, яке має високий показник прозорості і володіє, при цьому високою механічною міцністю і твердістю. А прототипом структури нового скла стали внутрішні оболонки раковин різних молюсків, матеріал яких відомий нам під назвою перламутр.
Мікроструктура перламутру вельми нагадує цегляну кладку, в якій жорсткі пластинки карбонату кальцію впорядковані і скріплені м’якими і еластичними біополімерами. Така структура сама по собі має високу міцність, а наявність еластичних сполучних матеріалів не дає поширюватися виникають мікротріщин.
Під час попередніх досліджень вчені з університету макгілла намагалися повторити структуру перламутру в склі за допомогою технології так званого лазерного травлення. Створене таким чином скло хоч і володіло досить високою механічною міцністю, але його прозорість залишала бажати кращого. Наступного ж разу вчені пішли по більш складному шляху, вони взяли попередньо заготовлені крихітні скляні пластинки і сполучний матеріал, використовуваний зазвичай в акрилових фарбах, і спресували все це разом.
Одержаний матеріал зберіг прозорість початкового скла, адже дослідники ретельно підібрали склад сполучного матеріалу так, що його коефіцієнт заломлення був абсолютно дорівнює коефіцієнту заломлення скла. Але через складну структуру скло знайшло значну механічну міцність, для того, щоб його зламати, необхідно сильно постаратися і докласти чималих зусиль.
Провівши вимірювання механічних характеристик нового скла, вчені з’ясували, що середня міцність нового матеріалу в три рази перевищує міцність звичайного скла, а міцність на злам – в п’ять разів.
Зараз вчені розробляють метод виробництва нового виду ударостійкого інебьющегося скла, який буде масштабованим і прийнятним для умов масового виробництва. І, природно, нове скло може бути використано, в першу чергу, для створення захисних покриттів для вже існуючих або нових сенсорних екранів смартфонів та інших електронних пристроїв. Крім цього, дослідники планують знайти способи зміни кольору, електричної провідності та інших параметрів матеріал, що повинно істотно розширити області його практичного застосування.
ключові слова: скло, структура, міцність, твердість, раковина, молюск, перламутр
першоджерело
інші новини по темі:
Японські дослідники зробили небитке скло, яке по міцності не у …
Штучні мікроскопічні тріщини дозволяю зробити скло міцніше в со …
Японська компанія ohara розробила керамічне скло, більш міцне, ніж …
Отримано нову форму скла, міцність якої перевершує міцність алмазу
