具有閃亮珍珠層的鮑魚
麥吉爾大學科學家開發出已知最堅固、最堅韌的玻璃，其強度提高 3 倍，抗裂性提高 5 倍。
麥吉爾大學的科學家們受到軟體動物殼內層的啟發，開發出更堅固、更堅固的玻璃。這種新材料不會因撞擊而破碎，而是具有塑膠的彈性，未來可用於改善手機螢幕等應用。
雖然鋼化和層壓等技術可以幫助強化玻璃，但它們成本高昂，一旦表面損壞就不再起作用。 “直到現在，在高強度、韌性和透明度之間存在權衡。我們的新材料不僅比普通玻璃堅固三倍，而且抗斷裂性也高出五倍以上，”麥吉爾大學生物工程系副教授 Allen Ehrlicher 說。
材料結構圖
其中(A) 玻璃複合材料，(B) 玻璃複合材料的微觀結構，(C) 紅鮑殼中珠光層的檢視，以及 (D) 珍珠層的微觀結構
- 向大自然學習
這位科學家從大自然中汲取靈感，創造了一種模仿珍珠母或珍珠母的新型玻璃和丙烯酸複合材料。 “大自然是設計大師。研究生物材料的結構並瞭解它們的工作原理為新材料提供了靈感，有時甚至是藍圖，”Ehrlicher 說。
“令人驚訝的是，珍珠層具有堅硬材料的剛性和柔軟材料的耐用性，使其兩全其美，”他解釋道。 “它由堅硬的粉筆狀物質製成，上面覆蓋著高彈性的軟蛋白質。這種結構產生了非凡的強度，使其比構成它的材料堅固 3000 倍。”
科學家們採用了珍珠層的結構，並用玻璃薄片和丙烯酸層複製了它，從而產生了一種非常堅固但不透明的材料，可以輕鬆且廉價地生產。然後他們更進一步使複合材料具有光學透明性。 “透過調整亞克力的折射率，我們使其與玻璃無縫融合，製成真正透明的複合材料，”主要作者、麥吉爾大學博士後研究員 Ali Amini 說。作為下一步，他們計劃透過採用智慧技術來改進它，允許玻璃改變其屬性，如顏色、力學和導電性。
(A)玻璃複合材料的微觀結構和(B)珍珠層的微觀結構
- 失去了柔性玻璃的發明
據推測，柔性玻璃是羅馬皇帝提比略·凱撒 (Tiberius Caesar) 統治時期的一項失傳發明。根據羅馬作家 Gaius Plinius Secundus 和 Petronius 的流行歷史記載，發明家將一個由這種材料製成的飲水碗帶到了皇帝面前。當碗進行測試以打破它時，它只是凹陷而不是破碎。
在發明家發誓他是唯一知道如何生產這種材料的人後，提比略將這個人處決，擔心玻璃會使金銀貶值，因為玻璃可能更有價值。
參考文獻: “Centrifugation and index-matching yields a strong and transparent bioinspired nacreous composite” by Ali Amini, Adele Khavari, Francois Barthelat, and Allen J. Ehrlicher, Science.
