Ученые создали небьющееся стекло, вдохновившись морскими ракушками

Ученые из Университета Макгилла (Канада), вдохновленные внутренним слоем раковин моллюсков, разработали прочное и жесткое стекло. Вместо того, чтобы разбиться при ударе, новый материал обладает упругостью пластика и, среди прочего, может быть использован для улучшения экранов сотовых телефонов в будущем.

Хотя такие методы, как закалка и ламинирование, могут помочь укрепить стекло, они довольно дорогостоящие и перестают работать после повреждения поверхности. Ученые поясняют, что до сих пор существовал компромисс между высокой прочностью, ударной вязкостью и прозрачностью. А новый материал не только в три раза прочнее обычного стекла, но и более чем в пять раз устойчив к излому.

Новый созданный композитный материал из стекла и акрила имитирует перламутр. «Природа - мастер дизайна. Изучение структуры биологических материалов и понимание того, как они работают, дает вдохновение, а иногда и чертежи для новых материалов», - отметили авторы работы.

Они пояснили, что перламутр обладает жесткостью твердого материала и прочностью мягкого материала, то есть совмещает лучшие характеристики. 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 те материалы, из которых она состоит.

Ученые за основу 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, им удалось заставить его плавно слиться со стеклом, что в результате дало действительно прозрачный композит. В качестве следующих шагов они планируют улучшить его, включив интеллектуальную технологию, позволяющую стеклу изменять свои свойства, такие как цвет, механику и проводимость.

Здесь уместным будет вспомнить об утраченном изобретении гибкого стекла. Согласно популярным историческим отчетам древнеримских авторов, изобретатель гибкого стекла принес императору Тиберию Цезарю 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.