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以珍珠为灵感 科学家研发新型玻璃:强度提高3倍,抗断裂性提高5倍

2021-10-11 13:22:15来源:cnBeta 阅读量:12954

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导读:从大自然中汲取灵感,科学家模仿珍珠层或珍珠之母创造了一种新的玻璃和丙烯酸复合材料。
  从软体动物外壳的内层获得灵感,麦吉尔大学的科学家开发出更强更坚韧的玻璃。这种新材料具备塑料的弹性,在受到冲击时不会碎裂,将来可用于改进手机屏幕等其他场景。麦吉尔大学生物工程系副教授Allen Ehrlicher说“到目前为止,在高强度、韧性和透明度之间存在权衡。我们的新材料不仅比普通玻璃强3倍,而且抗断裂能力也强5倍以上”。
 
  虽然像钢化(tempering)和夹层(laminating)这样的技术可以帮助强化玻璃,但它们的成本很高,而且一旦表面受损就不再起作用。
 
  从大自然中汲取灵感,科学家模仿珍珠层或珍珠之母创造了一种新的玻璃和丙烯酸复合材料。Ehrlicher表示:“大自然是设计的大师。研究生物材料的结构并了解它们如何工作,为新材料提供了灵感,有时甚至是蓝图”。
 
  他解释说:“令人惊讶的是,珍珠具有刚性材料的硬度和软性材料的耐久性,使它在这两个方面都有优势。它是由坚硬的白垩状物质组成的,这些白垩状物质与具有高度弹性的软性蛋白质分层。这种结构产生了特殊的强度,使它比构成它的材料要坚硬3000倍”。
 
  科学家们采用了珍珠的结构,并用玻璃片和丙烯酸层进行了复制,产生了一种特别坚固但不透明的材料,可以很容易地生产,而且价格低廉。然后,他们又进一步使这种复合材料在光学上变得透明。
 
  首席作者、麦吉尔大学博士后研究员阿里·阿米尼(Ali Amini)说:“通过调整丙烯酸的折射率,我们使其与玻璃无缝融合,成为真正透明的复合材料。作为下一步,他们计划通过纳入智能技术来改进它,使玻璃能够改变其特性,如颜色、力学和导电性”。
 
  (原标题:以珍珠为灵感 科学家研发新型玻璃:强度提高3倍,抗断裂性提高5倍)

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