Вы почти наверняка разбивали стеклянную посуду о жесткий пол, а еще хуже экран смартфона. Исследователи в Японии утверждают, что они получили стекло легкое и тонкое, как обычное, но по прочности близкое к стали.
Оксид алюминия является компонентом, который придает стеклу прочность. Но ученые пытались и не смогли повысить прочность стекла, повысив в нем содержание оксида алюминия, поскольку он кристаллизуется при вступлении в контакт со стенками емкостей при производстве, не образуя стекло.
Исследователи из Университета Токио решили эту проблему путем создания стекла в аэродинамической левитационной печи, где ингредиенты плавали в воздухе и сплавлялись вместе с помощью лазеров на диоксиде углерода, создавая стекло с содержанием оксида алюминия 50%.
Структура кристаллов, которая позволяет создать очень прочное стекло, сохранив при этом его способность пропускать свет.
Фото: ScientificReports
Полученный материал, с составом 54Al2O3-46Ta2O5, испытывали на прочность, твердость и упругость. Его модуль Юнга - мера взаимосвязи между напряжением и деформацией – составил 158.3 ГПа, близко к стали, для которой он равен, как правило, около 200 ГПа. Обычное стекло имеет модуль Юнга 50-90 ГПа.
"Мы создадим технологию для массового производства нового материала быстро, в течение пяти лет”, - сказал доцент Atsunobu Masuno.
Источник: http://www.nature.com/articles/srep15233