随着工程师们不断推动建筑物和小工具的改进,他们也在寻找调整玻璃性能的新方法。通常,玻璃是通过将矿物加热到高温然后冷却而制成的,但摩天大楼侧面闪闪发光的玻璃以及智能手机和平板电脑屏幕上的大部分玻璃都是通过特殊的生产工艺制成的,这些工艺通过添加金属来增强材料强度。根据上个月发表在《科学报告》上的一项研究,现在一组日本研究人员已经找到了一种使用新颖的生产方法在玻璃中添加铝的方法。 为了制造超强玻璃,研究人员长期以来一直将目光投向氧化铝,这是一种氧化铝,恰好拥有地球上最强的化学键。科学家们推测,将氧化铝放入玻璃中将使这种新材料变得非常坚固。但在他们最初的尝试中,他们很难生产出这种材料。当他们试图用氧化铝制造玻璃时,玻璃上会在容器表面形成浑浊的二氧化硅晶体,这样玻璃就不再透明了。 但在这项新研究中,研究人员找到了一种解决方法,那就是完全取消容器。他们开发了一种名为空气动力悬浮的生产方法。如果这听起来像是魔术师的派对魔术,那么真正的过程同样令人惊叹——玻璃和氧化铝混合物在形成时被保持在空气中,在此期间氧气被泵入混合物和容器表面之间。然后,激光充当刮刀,在冷却时将其混合。所得材料含有的氧化铝比迄今为止任何其他玻璃都要多,研究人员发现它透明且反光。最重要的是,测试表明这种玻璃非常坚硬——比其他氧化玻璃和大多数金属都要硬,几乎和钢一样硬,Phys.org 报道。 研究人员希望,气动悬浮技术能够生产出各种其他超强玻璃。但目前,他们仍在研究如何扩大玻璃的生产规模,因为目前气动悬浮技术只能在相对较小的批量下发挥作用。一旦实现,超强玻璃可能会用于建筑物和电子设备,让手机屏幕破裂成为过去。 |
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