Перламутровая структура стекла не позволит разбить его на осколки.
Февраль 20, 2014
В канадском Университете Макгилла (Монреаль) специалистам инженерно-механического факультета удалось разработать новую технологию производства небьющегося стекла. При ударе по нему оно лишь согнется и чуть-чуть деформируется.
Группа ученых, возглавляемая профессором Франсуа Бартела, обратила внимание на необычайные свойства материала раковин моллюсков. Их заинтересовала невероятная механическая прочность этих раковин. Чрезвычайно хрупким мел, из которого на более чем 90% состоят раковины, бывает только в чистом виде. Но дело в том, что внутреннюю поверхность этих раковин тонким слоем покрывает перламутр (микроскопическими блоками, как в детском конструкторе «Lego») и этот слой придает раковинам замечательную твердость.
Профессор отметил, что последние двадцать лет ученные весьма плотно занимаются изучением структуры перламутра. Он образно сравнил трудности в решении этой задачи с постройкой большой стены из маленьких блоков конструктора «Lego». Группа профессора пошли по пути выявления наиболее характерных соединений и связей в микроструктурах перламутра. Лазером, методом 3D, они нанесли на изделие из стекла сеть микротрещин, копируя ту структуру, которая присутствует в натуральном перламутре. В результате прочность обработанного таким образом стекла выросла в 200 раз по сравнению с обычным.
Сетка наносится волнистыми линиями (похожими на известную всем игру в пазлы) на кусок бороселикатного стекла. Эта процедура, как выяснилось, останавливает явления распространения и расширения трещин в структуре стекла. Далее экспериментаторы микротрещинки в стекле залили полиуретаном. Хотя, по словам профессора Бартела, этого можно и не делать, так как наличие сетки мельчайших трещин уже достаточно для того, чтобы стекло стало прочным и не разлеталось на мелкие осколки.
В своих экспериментах ученые использовали пока что только стеклянные предметы, но руководитель группы уверен, что скоро удастся процесс перенести на листовое промышленное стекло. Наносить рисунки лазером на листовое стекло в промышленном производстве уже научились давно. Так что, группе профессора предстоит серьезная и интересная работа.
Бартела с гордостью утверждает, что теперь они знают технологию упрочения стекла или какого-либо другого материала методом нанесения микротрещин. Эти трещинки принимают на себя энергию механического удара, тем самым, не давая большим трещинам, расширятся во все стороны, от места удара. Ученый заявляет, что выбор пал на стекло, потому что оно наиболее хрупкий и нестойкий к ударам материал. Следующий этап работ намечен с полимерами и керамикой. Главное — внимательно наблюдать за опытами матушки-природы и внедрять в повседневную жизнь человека.
Перспективы этой работы огромны и захватывающие. Ведь мы стоим на пороге сплошного изготовления небьющейся посуды, витрин и окон. Нашим последователям не придется испытывать горечь и сожаление от случайно разбитой дорогой вазы или сервиза.
Источник: ZIV.ru
Похожие новости:
