貝殻は、カナダの科学者が電子機器用の信頼性の高い耐衝撃ガラスを作成するのに役立ちます

スマートフォンやタブレットのディスプレイは、通常、最も脆弱で壊れやすい構造要素の1つです。カナダのマギル大学の科学者たちは、海洋軟体動物の殻の構造に基づいて新しいタイプのガラスを開発しました。このおかげで、必要な透明度を維持しながら、新しいガラスをはるかに強くすることができます。

アサリの殻の虹色の内層がその強さの秘訣です。 「真珠母」として知られるこの材料は、構造が微視的で、レンガに似ており、硬い炭酸カルシウムの粒子が柔らかく弾力性のある生体高分子に散在しています。この構造は、強度を高めるだけでなく、亀裂の伝播を防ぎます。

以前は、大学の研究者がレーザーを使用して微細な亀裂を作ることでガラスを硬化させていました。これにより材料の構造は強化されましたが、透明度は大幅に低下しました。新しい研究は、ガラスとアクリルの微細な断片を使用して真珠層の構造を模倣しました-それらはそれぞれ炭酸カルシウム粒子と生体高分子を置き換えます。

透明性を維持するために、ガラスの屈折率に対応する適切な屈折率を持つアクリルを使用しました。その結果、通常のガラスよりもはるかに耐久性がありますが、透明度は劣りません。

「これまでは、強度、剛性、透明性の間でトレードオフを行う必要がありました」と共著者のAllenEhrlicher氏は述べています。 「当社の新素材は、通常のガラスの3倍の強度があるだけでなく、5倍以上の耐破壊性を備えています。」

研究チームによると、この方法は大量生産のためにスケールアップすることができ、この材料はスマートフォンやその他のデバイス用のより耐久性のあるディスプレイを作成するのに役立ちます。将来的には、科学者は材料の色、導電率、その他の特性を変更する方法を見つけることを計画しています。

著者: Vitalii Babkin