Ученые изобрели невероятно прочное стекло

Ученые создали оксидное стекло беспрецедентной прочности. Под высоким давлением и температурой им удалось паракристаллизовать алюмосиликатное стекло. Этот материал способен выдерживать очень высокие нагрузки.

Ученые изобрели невероятно прочное стекло

Во многих аспектах стекло является важным материалом для современных технологий. Однако присущая ему хрупкость, которая делает его склонным к трещинам, ограничивает его потенциальное применение в различных областях. Производители и ученые долгое время стремились найти пути значительного повышения прочности стекла, сохраняя при этом его полезные свойства, но большинство предыдущих исследований не достигли желаемых результатов.

В последнем научном исследовании, опубликованном в престижном журнале Nature Materials, представлен новый подход к улучшению прочности стекла. Этот подход основан на использовании оксидных стекол, которые являются наиболее широко распространенными типами стекол, используемыми в различных промышленных и бытовых приложениях.

Исследователи из Германии и Китая выбрали для своего эксперимента алюмосиликат, соединение, включающее в себя кремний, алюминий, бор и кислород. С использованием высоких давлений и температур в лаборатории Баварского научно-исследовательского института экспериментальной геохимии и геофизики, они преобразовали атомы этих элементов в паракристаллические структуры. Паракристаллическая структура — это промежуточное состояние между кристаллической и аморфной структурами, и она имеет свойства, которые существенно отличаются от обычных структур стекла.

Интересно, что даже после возвращения к обычным условиям температуры и давления, созданные паракристаллические структуры остаются в стекле. Это влияет на его свойства: прочность стекла значительно увеличивается до значения, никогда ранее не наблюдавшегося для оксидных стекол. Это увеличение прочности приходит на фоне практически неизменной прозрачности стекла, что делает этот метод особенно перспективным для многих технических и дизайнерских приложений.

Ученые объясняют это улучшение прочности тем, что созданные паракристаллические структуры абсорбируют и распределяют энергию, направляя ее в другие области стекла. Это предотвращает образование трещин и разрушение, делая стекло более устойчивым к внешним механическим воздействиям.

Выводы этого исследования оказывают существенное влияние на разработку новых стеклянных материалов с повышенной прочностью. Применение паракристаллических структур может стать ключевым фактором в создании более надежных и долговечных изделий, будь то окна зданий, мобильные устройства или другие изделия, где стекло играет важную роль.

Читайте также

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения