Das Display eines Smartphones oder Tablets ist in der Regel eines der anfälligsten und empfindlichsten Bauelemente. Wissenschaftler der McGill University in Kanada haben einen neuen Glastyp entwickelt, der auf der Struktur der Schalen von Meeresmollusken basiert. Dadurch können neue Gläser viel stärker werden, während die notwendige Transparenz erhalten bleibt.
Die regenbogenfarbene Innenschicht der Muschelschale ist das Geheimnis ihrer Stärke. Das als „Perlmutt“ bekannte Material hat eine mikroskopische Struktur und ähnelt einem Mauerwerk, in dem Partikel aus hartem Kalziumkarbonat mit weichen, widerstandsfähigen Biopolymeren durchsetzt sind. Diese Struktur erhöht nicht nur die Festigkeit, sondern verhindert auch die Rissausbreitung.
Zuvor haben Universitätsforscher Glas gehärtet, indem sie mit Lasern mikroskopisch kleine Risse erzeugten. Dadurch wurde zwar die Struktur des Materials gestärkt, seine Transparenz jedoch deutlich reduziert. Die neue Studie ahmte die Struktur von Perlmutt mit mikroskopischen Glas- und Acrylfragmenten nach – sie ersetzen Calciumcarbonat-Partikel bzw. Biopolymere.
Um die Transparenz zu erhalten, wurde Acryl mit einem geeigneten Brechungsindex verwendet, der dem von Glas entspricht. Das Ergebnis ist ein Material, das viel haltbarer ist als normales Glas, aber nicht weniger transparent.
„Bisher mussten Kompromisse zwischen Festigkeit, Steifigkeit und Transparenz eingegangen werden“, sagt Co-Autor Allen Ehrlicher. „Unser neues Material ist nicht nur dreimal stärker als herkömmliches Glas, sondern auch mehr als fünfmal bruchfester.“
Das Forschungsteam sagt, dass die Methode für die Massenproduktion skaliert werden kann, und das Material wird sich als nützlich erweisen, um haltbarere Displays für Smartphones und andere Geräte herzustellen. In Zukunft wollen Wissenschaftler einen Weg finden, Farbe, Leitfähigkeit und andere Eigenschaften des Materials zu verändern.
2021-09-29 13:22:18
Autor: Vitalii Babkin