Brug af aluminium og lasere til at lave bøjeligt glas

Et internationalt hold af forskere har fundet en måde at lave bøjeligt glas ved hjælp af lasere affyret på krystallinsk aluminiumoxid. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres teknik og egenskaberne ved det glas, de producerede. Lothar Wondraczek med University of Jena har publiceret et ledsagende stykke i samme tidsskriftsudgave, der beskriver historien om videnskabsmænd, der forsøger at overvinde glassets skørhed.

Glas er noget stærkt, men kun op til et punkt; den er også meget skør. Hvis du taber et drikkeglas, det vil sandsynligvis knuse på gulvet. Som Wondraczek bemærker, forskere har ledt efter måder at gøre glas mindre sprødt på, så længe folk har lavet glas. Bøjeligt glas ville betyde drikkeglas, der overlever et fald, eller smartphone -skærme, der ikke revner. I denne nye indsats, forskerne siger, at de har taget et skridt mod det mål.

Almindelig glas er lavet af silica og oxygen, og det er kendt som et amorft fast stof - en tilstand, hvor et materiales molekyler er låst sammen - i tilfælde af glas, på en tilfældig måde. Det er gennemsigtigt, fordi fotoner kan passere gennem det uden at interagere med nogen af ​​elektronerne i glasset. I denne nye indsats, forskerne brugte krystallinsk aluminiumoxid i stedet for sand til at lave nogle små glasprøver. For at gøre det, de affyrede intense udbrud af laserlys mod en prøve for at forvandle den til et lilla plasma. Materialet fik derefter lov til at afkøle på et substrat.

Test af det resulterende materiale (plader 60 nanometer tykke og to mikrometer brede) viste, at det var gennemsigtigt og langt mindre skørt end almindeligt glas. Lagnerne var også bøjelige og strækbare. Forskerne fandt ud af, at de kunne strække dem op til 8 procent og komprimere dem til halvdelen af ​​deres længde.

Forskerne kiggede også nærmere på deres bøjelige glas ved hjælp af et elektronmikroskop. Ved at bruge det, de fandt, de skabte computersimuleringer af det materiale, de havde skabt for bedre at forstå dets egenskaber. Modellen viste, at glasset havde et meget tæt pakket netværk af atomer, der var defektfrit, gør den bøjelig. Dens atomer var i stand til at skifte sted, når de blev udsat for tryk.

Der kræves mere arbejde, før det bøjelige glas kan kommercialiseres - det er stadig ikke klart, om processen kunne bruges til at lave større glasplader, eller hvis det overhovedet er egnet til fremstilling.

© 2019 Science X Network