• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Obrytbart glas inspirerat av snäckskal

    (A) Glaskomposit (utan indexmatchningsstrategi till vänster och med indexmatchning till höger), (B) Glaskompositens mikrostruktur, (C) Vy över det nacreösa lagret i rött abalone -skal, och (D) Nacres mikrostruktur. Upphovsman:McGill University

    Forskare från McGill University utvecklar starkare och tuffare glas, inspirerad av det inre lagret av blötdjurskal. Istället för att krossa vid påverkan, det nya materialet har plastens motståndskraft och kan användas för att förbättra mobiltelefonskärmar i framtiden, bland andra applikationer.

    Även om tekniker som härdning och laminering kan hjälpa till att förstärka glas, de är dyra och fungerar inte längre när ytan är skadad. "Hittills har det varit avvägningar mellan hög styrka, seghet, och transparens. Vårt nya material är inte bara tre gånger starkare än det vanliga glaset, men också mer än fem gånger mer sprickresistent, "säger Allen Ehrlicher, en docent vid institutionen för bioteknik vid McGill University.

    Naturen som designmästare

    Inspiration från naturen, forskaren skapade ett nytt glas- och akrylkompositmaterial som efterliknar nacre eller pärlemor. "Naturen är en mästare i design. Att studera strukturen hos biologiska material och förstå hur de fungerar ger inspiration, och ibland ritningar, för nya material, "säger Ehrlicher.

    "Otroligt, nacre har styvheten hos ett styvt material och hållbarheten hos ett mjukt material, ger det bästa av två världar, " förklarar han. "Den är gjord av styva bitar av kritliknande material som är skiktade med mjuka proteiner som är mycket elastiska. Denna struktur ger exceptionell styrka, vilket gör det 3000 gånger tuffare än materialen som komponerar det. "

    Forskarna tog pärlemornas arkitektur och replikerade den med lager av glasflingor och akryl, ger ett exceptionellt starkt men ogenomskinligt material som kan tillverkas enkelt och billigt. De gick sedan ett steg längre för att göra kompositen optiskt transparent. "Genom att justera brytningsindexet för akryl, vi fick det att smälta sömlöst med glaset för att göra en verkligt transparent komposit, " säger huvudförfattaren Ali Amini, en postdoktor vid McGill. Som nästa steg planerar de att förbättra det genom att införliva smart teknik som gör att glaset kan ändra sina egenskaper, som färg, mekanik, och konduktivitet.

    (A) Glaskompositens mikrostruktur och (B) Nacres mikrostruktur. Upphovsman:McGill University

    Förlorad uppfinning av flexibelt glas

    Flexibelt glas är förmodligen en förlorad uppfinning från tiden för den romerska kejsaren Tiberius Caesars regering. Enligt populära historiska berättelser av romerska författarna Gaius Plinius Secundus och Petronius, uppfinnaren förde en dryckesskål gjord av materialet inför kejsaren. När skålen testades för att bryta den, det bara bucklade istället för att splittras.

    Efter att uppfinnaren svor att han var den enda personen som visste hur man producerade materialet, Tiberius lät avrätta mannen, rädsla för att glaset skulle devalvera guld och silver eftersom det kan vara mer värdefullt.

    "När jag tänker på historien om Tiberius, Jag är glad att vår materiella innovation leder till publicering snarare än utförande, "säger Ehrlicher.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com