Выберите регион

Смотрим на

Создано "несокрушимое" перламутровое стекло

  • Перламутр состоит из кристаллов карбоната кальция, расположенных слоями, подобно кирпичикам в кладке.
    Перламутр состоит из кристаллов карбоната кальция, расположенных слоями, подобно кирпичикам в кладке.
  • Микроскопическое изображение структуры нового материала (А) и натурального перламутра (В).
    Микроскопическое изображение структуры нового материала (А) и натурального перламутра (В).
  • Перламутр состоит из кристаллов карбоната кальция, расположенных слоями, подобно кирпичикам в кладке.
  • Микроскопическое изображение структуры нового материала (А) и натурального перламутра (В).

Новый композитный материал повторяет структуру перламутра и обеспечивает повышенную прочность там, где обычное стекло давно бы разбилось вдребезги.

Исследователи из Университета Макгилла в Канаде создали ударопрочное стекло, сходное по строению с перламутром —внутренним слоем раковины моллюсков. Последний является одним из самых прочных природных материалов .

Новый материал можно использовать в качестве экранов для смартфонов. Хотя область применения такого материала, на самом деле, гораздо шире.

Обычное стекло можно назвать универсальным материалом: его физические свойства позволяют использовать его в самых разных областях науки и технологий.

Стеклянные изделия твёрдые и плотные, однако известны своей хрупкостью. И хотя закалка и ламинирование стекла позволяют справиться с этим недостатком, они делают конечный продукт более дорогим. К тому же при малейшем повреждении материала они перестают выполнять свою функцию.

"До сегодняшнего дня существовал компромисс между высокой прочностью, жёсткостью и прозрачностью. Наш новый материал не только в три раза прочнее обычного стекла, но ещё и в пять раз устойчивее к излому", – рассказывает соавтор работы Аллен Эрлихер (Allen J. Ehrlicher) из Университета Макгилла.

Исследователи создали композитный материал из стекла и акрила, повторяющий строение перламутра. Учёные нередко заимствуют идеи у природы, и изучение строения естественных материалов с уникальными качествами часто приводит к созданию их искусственных аналогов. Так и раковины моллюсков не первый раз становятся вдохновением для исследователей.

"Удивительно, но перламутр обладает жесткостью твёрдого материала и прочностью мягкого материала, то есть берёт лучшее из обоих миров, – объясняет Эрлихер. – Он состоит из твёрдых кусочков мелоподобного материала, покрытых слоями мягких белков, обладающих высокой эластичностью. Эта структура обеспечивает исключительную прочность, что делает её в 3 000 раз более жёсткой, чем материалы, из которых она создана".

Исследователи воссоздали строение перламутра, используя слои стеклянных "хлопьев" и акрила. В итоге они получили исключительно прочный, но непрозрачный материал, к тому же простой и недорогой в производстве.

Микроскопическое изображение структуры нового материала (А) и натурального перламутра (В).

Следующим шагом было придание прозрачности получившемуся композиту. Учёным удалось изменить коэффициент преломления акрила, заставив его визуально слиться со стеклом. Так материал стал прозрачным.

В дальнейшем учёные планируют улучшить композитный материал, сделав его "умным". Ожидается, что в будущем это стекло сможет менять цвет, механические свойства и электрическую проводимость.

Результаты нового исследования были опубликованы в авторитетном научном издании Science.

Ранее мы рассказывали о новой технологии литья стекла, которая освободит мир от пластика, а также о новом стекле, превращающем ультрафиолет в видимый свет. Писали мы и о том, как обычное стекло можно превратить в экран дополненной реальности.

Больше новостей из мира науки и технологий вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Читайте также

Видео по теме