Структура морских раковин может стать основой небьющегося стекла для смартфонов
Стекло - один из самых полезных материалов в современном мире, но его недостатком является склонность к растрескиванию или осыпанию. Ученые из Университета Макгилла разработали новый тип стекла, вдохновленный раковиной моллюска, которое является более прочным и твердым, но сохраняет при этом хорошую прозрачность.
Внутренний переливающийся слой раковины моллюска на самом деле является секретом ее прочности. Микроскопическая структура этого материала, известного как перламутр, напоминает кирпичную кладку: пластинки жесткого карбоната кальция перемежаются с мягкими, эластичными биополимерами. Такая структура не только повышает прочность, но и препятствует распространению трещин.
В предыдущей работе исследователи из McGill имитировали перламутр путем вытравливания микроскопических трещин в стекле с помощью лазера, и хотя это позволило повысить прочность и жесткость, но снизило прозрачность. В новом исследовании команда воспроизвела структуру, используя композит из стеклянных хлопьев и акрила, которые действуют, соответственно, как жесткие пластинки и мягкие эластичныепластинки.
Чтобы материал оставался прозрачным, исследователи изменили коэффициент преломления акрила так, чтобы он соответствовал коэффициенту преломления стекла. В итоге получился материал, который намного прочнее и жестче обычного стекла, но при этом остается прозрачным.
Команда говорит, что метод может быть масштабируемым, а полученный материал может быть полезен для создания более прочных дисплеев для смартфонов и других устройств. В дальнейшей работе исследователи планируют изучить способы изменения цвета, проводимости и других свойств материала.
Иллюстрации: Pi-Lens