九孔的壳内层,泛着珍珠的光泽,它是非常巧妙的力学结构。 (图/WIKI)
智慧手机功能强大,但是要小心不要摔到,不然触控玻璃可能就碎了。科学家正在研究珍珠贝壳的构造,准备开发了一种更坚固、防碎裂,同时保持良好的透明度的手机玻璃。
新阿特拉斯(New Atlas)报导,双壳贝九孔,壳内衬泛有彩虹般的光泽,被称为「珍珠层」(Nacre),或是珍珠母(mother of pearl),它其实是个相当高明的力学结构,用穿隧式电子显微镜来观察,会发现它类似层层相叠的砖砌结构,这种结构不仅提高了强度,而且即使破损,也能阻止了裂纹的持续扩展。
新型玻璃复合材料的微观结构(左)和天然珍珠层(右)。 (图/麦吉尔大学)
加拿大麦吉尔大学(McGill University)的研究团队就打算以九孔的结构来改造玻璃。在先前的实验中,研究人员利用雷射光在玻璃上蚀刻微裂纹来模拟类似九孔的珍珠层,确实提高了玻璃的强度和韧性,但此举也破坏了玻离的透明度。
麦吉尔大学发明的坚固玻璃,雾化的应该是没覆上压克力的。 (图/麦吉尔大学)
经过反覆尝试,研究团队决定使用玻璃薄片和压克力的复合材料来改善透明度,他们的办法是先在玻离上蚀刻,然后再雾面的玻璃覆上一层压克力来改善透光度,确实有效,最终完成了一种比普通玻璃更坚固的复合玻璃,但仍然具有高透明度。
研究团队首席艾伦·艾利彻(Allen Ehrlicher)说:「直到现在,我们的实验是在高强度、韧性和透明度3种属性调整,新材料不仅比普通玻璃坚固3倍,而且抗断裂性也高出5倍以上。」