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以贝壳为灵感:新型玻璃有望防止智能手机屏幕发生碎裂

2021-09-29 13:54 · 稿源: cnbeta

据外媒报道,玻璃是我们现代世界中最有用的材料之一,但容易开裂或破碎是它的一个主要缺点。受软体动物外壳的启发,来自麦吉尔大学的科学家开发出了一种新型玻璃,它更强大、更坚韧并与此同时还保持了良好的透明度。

软体动物外壳内部的彩虹色层实际上是其强度的秘密所在。这种材料被称为珍珠或珍珠母的微观结构类似于砖块,由坚硬的碳酸钙板块跟柔软、有弹性的生物聚合物穿插而成。这种结构不仅提高了强度还阻止了裂缝的扩展。

在以前的工作中,麦吉尔大学的研究人员通过使用激光在玻璃上蚀刻微观裂缝来模仿珍珠,虽然这有助于提高强度和韧性但它降低了透明度。在新研究中,研究小组使用玻璃片和丙烯酸的复合材料复制了这种结构,它们分别像坚硬的小板和柔软的弹性。

为了确保材料保持透明,研究人员调整了丙烯酸的折射率,使其跟玻璃的折射率相匹配。最终的结果是一种比普通玻璃更强、更坚韧的材料,但仍然透明。

这项研究的论文通讯作者Allen Ehrlicher说道:“到目前为止,在高强度、韧性和透明度之间寻找平衡。我们的新材料不仅比普通玻璃强三倍,而且抗断裂能力也要强上五倍以上。"

研究小组指出,这种方法应该是可扩展的,所产生的材料可能有助于为智能手机和其他设备制造更强大的显示器。在未来的工作中,研究人员计划研究如何改变该材料的颜色、导电性和其他属性。

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