Loading

Стекло со структурой перламутра не разлетится на мелкие осколки

Создано 16.02.2014 23:13
Автор: Natali

Стекло со структурой перламутра не разлетится на мелкие осколки. Facepla.net самые свежие новости экологии
Обычно, когда роняешь стеклянный бокал на пол, он разбивается и приходится с досадой собирать эти мелкие блестящие, представляющие относительную опасность порезаться, осколки по всему помещению.

Но в будущем, благодаря технологии, разработанной на Инженерно-Механическом факультете Университета Макгилла (McGill University) в Монреале (Канада), когда такое случится, стекло просто слегка согнется и станет немного деформированным.

Все потому, что профессор Франсуа Бартела (Prof. François Barthelat ) и его команда взяв за основу механику природных структур, таких как раковины моллюсков, получили стекло невероятно высокой прочности.

«Раковины моллюсков практически на 95% состоят из мела, который является чрезвычайно хрупким в чистом виде», говорит Бартела. «Однако перламутр, «мать жемчуга», покрывающий внутреннюю поверхность раковин, состоит из микроскопических блоков, напоминающих строительные блоки конструкторов Lego, известен своей твердостью и прочностью. Вот почему люди детально изучают его структуру на протяжении последних 20 лет».

Предыдущие попытки воссоздать структуру перламутра были серьезным вызовом, по словам Бартела. «Представьте, что вы пытаетесь построить стену из микроскопических блоков конструктора Lego. Это не будет самой простой задачей в мире». Вместо этого, он со своей командой, выбрали путь изучения «слабых» мест, связей или соединений, присутствующих в натуральных материалах, таких как перламутр. Затем при помощи лазера они нанесли сеть 3D микротрещин на пластину предметного стекла, воссоздав структуру, аналогичную перламутру. Результат был потрясающим.

Путем вышеописанных манипуляций исследователи смогли увеличить прочность обработанных стеклянных пластин в 200 раз по сравнению с не обработанными. Нанося сетку микротрещин в форме волнистых линий, очень похожую на любимые всеми паззлы, на предметную пластинку из боросиликатного стекла, они сумели остановить процесс распространения и увеличения трещин. Затем они заполнили эти микротрещины полиуретаном, хотя по словам Бартела этот процесс не является необходимым, поскольку самой структуры микротрещин достаточно для того, чтобы стекло не разбивалось.

Стекло со структурой перламутра не разлетится на мелкие осколки

Исследователи работают с предметными стеклами по простой причине – они доступны. Однако Бартела верит, что процесс будет очень легко масштабировать до листового стекла промышленных размеров, поскольку уже давно существуют технологии нанесения рисунков и надписей на листовое стекло лазером. Ученый со своей командой очень взволнованы той работой, которую им предстоит сделать.

«Теперь мы знаем, что можем упрочнить стекло, или любой другой материал, используя технологию нанесения микротрещин, которые будут направлять большие трещины, останавливая их распространение, будут поглощать энергию удара при падении или другом воздействии», - говорит Бартела. «Мы выбрали для работы стекло, потому что хотели работать с типичным хрупким материалом. Но в будущем мы планируем продолжить работу над керамикой и полимерами. Наблюдение и перенимание опыта у природы всегда приводит к улучшению придуманного человеком».

Небьющиеся бокалы, небьющаяся посуда, витрины и окна. Возможно, будущим поколениям не придется трястись над редкой, дорогой и очень хрупкой вазой далекого 21 -го века.

Facepla.net по материалам: mcgill.ca

Author: Natali

Комментарии: