Хотя такие методы, как закалка и ламинирование, могут помочь укрепить стекло, они дороги и перестают работать, если поверхность повреждена. «До сих пор существовал компромисс между высокой прочностью, ударной вязкостью и прозрачностью. Наш новый материал не только в три раза прочнее обычного стекла, но и более чем в пять раз более устойчив к излому», — говорит Аллен Эрлихер, доцент кафедры факультет биоинженерии Университета Макгилла.Природа как мастер дизайнаВдохновленный природой, ученый создал новый композитный материал из стекла и акрила, имитирующий перламутр или перламутр. «Природа — мастер дизайна.
Изучение структуры биологических материалов и понимание того, как они работают, дает вдохновение, а иногда и чертежи для новых материалов», — говорит Эрлихер.«Удивительно, но перламутр обладает жесткостью жесткого материала и прочностью мягкого материала, что дает ему лучшее из обоих миров», — объясняет он. «Он сделан из жестких кусочков меловой материи, покрытой слоями мягких белков, которые обладают высокой эластичностью. Эта структура обеспечивает исключительную прочность, что делает ее в 3000 раз более жесткой, чем материалы, из которых она состоит».Ученые взяли архитектуру перламутра и воспроизвели ее со слоями стеклянных хлопьев и акрила, получив исключительно прочный, но непрозрачный материал, который можно производить легко и недорого.
Затем они пошли еще дальше, чтобы сделать композит оптически прозрачным. «Настроив показатель преломления акрила, мы заставили его плавно слиться со стеклом, чтобы получился действительно прозрачный композит», — говорит ведущий автор Али Амини, научный сотрудник McGill. В качестве следующих шагов они планируют улучшить его, включив интеллектуальную технологию, позволяющую стеклу изменять свои свойства, такие как цвет, механику и проводимость.Утраченное изобретение гибкого стеклаГибкое стекло предположительно является утерянным изобретением времен правления римского императора Тиберия Цезаря.
Согласно популярным историческим отчетам римских авторов Гая Плиния Секунда и Петрония, изобретатель принес перед императором чашу для питья, сделанную из этого материала. Когда чашу подвергли испытанию, чтобы разбить ее, она только помялась, а не раскололась.После того, как изобретатель поклялся, что он единственный, кто знает, как производить материал, Тиберий казнил человека, опасаясь, что стекло обесценит золото и серебро, потому что оно может быть более ценным.
«Когда я думаю об истории Тиберия, я рад, что наши материальные инновации приводят к публикации, а не к казни», — говорит Эрлихер.