以贝壳为灵感的坚不可摧的玻璃

麦吉尔大学的科学家们受到软体动物壳内层的启发，开发出更坚固、更坚固的玻璃。这种新材料不会因撞击而破碎，而是具有塑料的弹性，未来可用于改善手机屏幕等应用。

虽然钢化和层压等技术可以帮助强化玻璃，但它们成本高昂，一旦表面损坏就不再起作用。“直到现在，在高强度、韧性和透明度之间进行权衡。我们的新材料不仅比普通玻璃强三倍，而且抗断裂性也高出五倍以上，”该领域的副教授 Allen Ehrlicher 说。麦吉尔大学生物工程系。

作为设计大师的自然

这位科学家从大自然中汲取灵感，创造了一种模仿珍珠母或珍珠母的新型玻璃和丙烯酸复合材料。“大自然是设计大师。研究生物材料的结构并了解它们的工作原理可以为新材料提供灵感，有时还可以为新材料提供蓝图，”Ehrlicher 说。

“令人惊讶的是，珍珠层具有坚硬材料的刚性和柔软材料的耐用性，使其两全其美，”他解释道。“它由坚硬的粉笔状物质制成，上面覆盖着高弹性的软蛋白质。这种结构产生了非凡的强度，使其比构成它的材料坚固 3000 倍。”

科学家们采用了珍珠层的结构，并用玻璃薄片和丙烯酸层复制了它，从而产生了一种非常坚固但不透明的材料，可以轻松且廉价地生产。然后他们更进一步使复合材料具有光学透明性。“通过调整亚克力的折射率，我们使其与玻璃无缝融合，制成真正透明的复合材料，”主要作者、麦吉尔大学博士后研究员 Ali Amini 说。作为下一步，他们计划通过采用智能技术来改进它，允许玻璃改变其属性，如颜色、力学和导电性。

(A) 玻璃复合材料的微观结构和 (B) 珍珠层的微观结构。图片来源：麦吉尔大学

失去了柔性玻璃的发明

据推测，柔性玻​​璃是罗马皇帝提比略·凯撒 (Tiberius Caesar) 统治时期的一项失传发明。根据罗马作家 Gaius Plinius Secundus 和 Petronius 的流行历史记载，发明家将一个由这种材料制成的饮水碗带到了皇帝面前。当碗进行测试以打破它时，它只是凹陷而不是破碎。

在发明家发誓他是唯一知道如何生产这种材料的人后，提比略将这个人处决，担心玻璃会贬值金银，因为它可能更有价值。

“当我想到提比略的故事时，我很高兴我们的材料创新导致了出版而不是执行，”Ehrlicher 说。

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