这种超强玻璃材料几乎和钢一样坚固

破裂的手机屏幕可能成为过去

随着工程师们不断突破我们建筑和设备的可能性,他们也找到了调整玻璃特性的新方法。通常,玻璃是通过将矿物质加热到高温然后使其冷却而生产的,但闪耀在摩天大楼侧面以及构成智能手机和平板电脑屏幕的玻璃,是通过特殊的生产工艺生产的,通过添加金属来增强材料。现在,根据上个月发表在《科学报告》上的一项研究,日本研究人员发现了一种使用新颖生产方法将一种铝添加到玻璃中的方法。

为了制造超强玻璃,研究人员一直将目光投向氧化铝,这是铝的一种氧化形式,碰巧拥有地球上最强的化学键。科学家们假设,将氧化铝添加到玻璃中,会使新材料非常坚固。但在他们最初的尝试中,他们难以生产出来。当他们尝试制造含有氧化铝的玻璃时,二氧化硅的浑浊晶体会附着在容器表面形成玻璃,导致玻璃不再透明。

但在这项新研究中,研究人员通过完全去除容器来找到了一种解决办法。他们开发了一种称为气动悬浮的生产方法。如果听起来像魔术师的派对把戏,那么实际过程同样令人惊叹——玻璃和氧化铝的混合物在形成过程中悬浮在空中,期间氧气被泵入混合物和容器表面之间。然后,激光充当抹刀,在冷却过程中进行混合。所得材料含有的氧化铝比迄今为止的任何其他玻璃都多,研究人员发现它是透明且反光的。《Phys.org》报道,最重要的是,测试表明该玻璃非常坚硬——比其他氧化玻璃和大多数金属都坚硬,几乎和钢一样坚硬。

研究人员希望气动悬浮能够生产出各种其他超强玻璃。但目前,他们仍在研究如何扩大玻璃的生产规模,因为目前气动悬浮只能进行相对小批量生产。如果这种情况发生,超强玻璃可能会进入建筑和设备领域,使破裂的手机屏幕成为过去。

 

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Alex 是一位居住在纽约市的科学作家。她曾为《大西洋月刊》、《Motherboard》、《Audubon Magazine》、《The Verge》和《Fast Company》等杂志撰稿。当她不沉迷于科学时,Alex 喜欢旅行、徒步、瑜伽,以及(尝试)烹饪新食物。

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