以貝殼內層製新型玻璃複合材料 較一般玻璃抗斷裂性高5倍或可用於手機屏幕

| 徐慧兒 | 30-09-2021 15:34 | |
以貝殼內層製新型玻璃複合材料  較一般玻璃抗斷裂性高5倍或可用於手機屏幕

玻璃是現時應用最廣泛的一種材料之一,不過其缺點便是容易碎裂。不過近日麥吉爾大學的科學家團隊的受貝殼的啟發,研發出一種新型玻璃,可以較傳統玻璃更堅硬之餘,還可保持玻璃的高清透明度。

  • 玻璃是現時應用最廣泛的一種材料之一,不過容易碎裂
  • 麥吉爾大學科學家團隊受貝殼啟發,研發出一種新型玻璃
  • 較一般玻璃堅固 3 倍、抗斷裂性高 5 倍以上

現時手機的屏幕均是以玻璃製成,如果想強化玻璃的話,可以使用鋼化和層壓等技術,不過這些技術成本高昂,一旦損壞便失去保護作用。而麥吉爾大學的科學家們則受到貝殼內層的啟發,研發出一款更堅固的新型玻璃複合材料,不但不會因撞擊而破碎,而且還具有塑料中的彈性。

科學家解釋,軟體動物殼上的彩虹色內層其實便是其強度的秘密,這層材料被稱為珍珠層或珍珠母,在顯微鏡下觀看其結構的話,與砌起的磚頭相似,而且在其堅硬的層面中滿佈有彈性的生物聚合物,使這種結構可以加強強度之餘,更可防止裂紋擴散。

在研發此物料前,研究人員以激光打在玻璃上,模擬出微裂紋作珍珠層,不過發現此舉雖然提升了強度和韌性,但卻降低了透明度。因此團隊再嘗試使用玻璃薄片和丙烯酸的複合材料模擬珍珠層的結構,為了保持整體的透明度,研究人員調整了亞加力 (Acrylic) 的折射率,使其與玻璃的折射率相匹配,結果成功研發出一款較普通玻璃堅固 3 倍、抗斷裂性高 5 倍以上的材料,同時更可確保其透明度。

現時,研究結果已刊登於《Science》雜志上。研究團隊希望此材料可擴展至生產手機或其他電子設備的顯示器,未來他們會著重研究如何改變材料的顏色、導電性和發掘其他特性。

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Source:McGill

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