Naukowcy stworzyli szkło, które się nie tłucze. Inspiracją… muszle

Naukowcy z kanadyjskiego McGill University opracowali nowe „nietłukące szkło” inspirowane naturą. Ma być 3 razy mocniejsze i 5 razy bardziej odporne na złamania. Istniało już w czasach starożytnych.

Publikacja: 12.10.2021 15:49

Naukowcy stworzyli szkło, które się nie tłucze. Inspiracją… muszle

Foto: Centrum Dziedzictwa Szkła

Inspiracją do stworzenia nowego, odpornego, mocnego i nietłukącego się szkła są muszle morskie. Sekretem wytrzymałości muszli mięczaków jest ich wewnętrzna opalizująca warstwa, znana jako masa perłowa - jej mikroskopowa struktura przypomina murarkę, z płytkami sztywnego węglanu wapnia przeplatanymi miękkimi elastycznymi biopolimerami. Taka struktura nie tylko poprawia wytrzymałość, ale i zapobiega postępowaniu pęknięć.

Naukowcy McGill University postanowili stworzyć szkło o strukturze muszli, ale jednocześnie o całkowitej przejrzystości, tzw. elastyczne szkło.

We wcześniejszym projekcie naukowcy McGill University próbowali odtwarzać strukturę masy perłowej poprzez wytrawianie w szkle mikroskopijnych pęknięć za pomocą lasera. Działało to na poprawę siły i wytrzymałości, ale sprawiało, że szkło przestawało być przejrzyste. Teraz postanowili spróbować nowego podejścia. Replikując strukturę muszli wykorzystując kompozyt ze szklanych płatków i akrylu, które działały jak odpowiednio sztywne płytki i miękki elastyczny materiał między nimi, worzą odporny i jednocześnie przejrzysty materiał. Transparentność ma zapewnić odpowiedni współczynnik załamania światła akrylu, tak by pasował do szkła.

Czytaj więcej

Krok do masowej komunikacji naddźwiękowej. Cyfrowe okna wyciszą samolot

- Nasz nowy materiał jest nie tylko 3 razy silniejszy niż normalne szkło, a także 5 razy bardziej odporny na pękanie - tłumaczy Allen Ehrlicher, jeden z autorów badań.

Nowy rodzaj szkła może być łatwo skalowalny, więc w przyszłości może być używany do wzmocnienia ekranów smartfonów i innych urządzeń elektronicznych.

Badacze chcą też w kolejnych etapach badań prześledzić sposoby na zmiany koloru, przewodzenia i innych właściwości materiału.

Elastyczne szkło jest najprawdopodobniej jednym z zapomnianych przez ludzkości wynalazków Starożytności. Wynaleziono je za panowania cesarza Tyberiusza, następcy Oktawiana Augusta. Z przekazów starożytnych rzymskich autorów, takich jak Pliniusz Starszy czy Gajusz Petroniusz wynika, że wynalazca przyniósł cesarzowi miskę wykonaną z takiego materiału. Kiedy poddano ją próbie wytrzymałości, zamiast się roztrzaskać, uległa jedynie wgnieceniu, ale się nie rozbiła tak jak zwykłe szkło. Według przekazów po tym, jak wynalazca przysiągł, że był jedyną osobą, która wiedziała, jak wyprodukować ten materiał, Tyberiusz kazał go zabić, obawiając się, że elastyczne szkło zdewaluuje złoto i srebro, ponieważ może być bardziej wartościowe.

Inspiracją do stworzenia nowego, odpornego, mocnego i nietłukącego się szkła są muszle morskie. Sekretem wytrzymałości muszli mięczaków jest ich wewnętrzna opalizująca warstwa, znana jako masa perłowa - jej mikroskopowa struktura przypomina murarkę, z płytkami sztywnego węglanu wapnia przeplatanymi miękkimi elastycznymi biopolimerami. Taka struktura nie tylko poprawia wytrzymałość, ale i zapobiega postępowaniu pęknięć.

Naukowcy McGill University postanowili stworzyć szkło o strukturze muszli, ale jednocześnie o całkowitej przejrzystości, tzw. elastyczne szkło.

Pozostało 80% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Innowacje
AbramsX na AUSA 2022
Innowacje
Amerykanie mają pomysł, jak oślepić wroga. Inteligentna mgła
Innowacje
Rzecz o Innowacjach. Zrównoważone rolnictwo i nowe odmiany
Innowacje
Domy z plastiku. Amerykańska firma zamienia śmieci w budulec
Innowacje
Polskie innowacje i startupy promowane w Paryżu
Materiał Promocyjny
CERT Orange Polska: internauci korzystają z naszej wiedzy