Wetenschappers van McGill University ontwikkelen sterker en harder glas, geïnspireerd op de binnenste laag van weekdierschelpen. In plaats van te versplinteren bij een botsing, het nieuwe materiaal heeft de veerkracht van plastic en zou in de toekomst kunnen worden gebruikt om de schermen van mobiele telefoons te verbeteren, onder andere toepassingen.

Terwijl technieken zoals temperen en lamineren glas kunnen helpen versterken, ze zijn kostbaar en werken niet meer als het oppervlak beschadigd is. "Tot nu toe waren er afwegingen tussen hoge sterkte, taaiheid, en transparantie. Ons nieuwe materiaal is niet alleen drie keer sterker dan normaal glas, maar ook meer dan vijf keer breukvaster, " zegt Allen Ehrlicher, een universitair hoofddocent bij de afdeling Bioengineering aan de McGill University.

De natuur als meester in design

Inspiratie halen uit de natuur, de wetenschapper creëerde een nieuw composietmateriaal van glas en acryl dat parelmoer of parelmoer nabootst. "De natuur is een meester in design. Het bestuderen van de structuur van biologische materialen en begrijpen hoe ze werken, biedt inspiratie, en soms blauwdrukken, voor nieuwe materialen, ’ zegt Ehrlicher.

"Verbazingwekkend, parelmoer heeft de stijfheid van een stijf materiaal en de duurzaamheid van een zacht materiaal, het beste van twee werelden geven, " legt hij uit. "Het is gemaakt van stijve stukjes krijtachtige materie die zijn gelaagd met zachte eiwitten die zeer elastisch zijn. Deze structuur produceert uitzonderlijke sterkte, waardoor het 3000 keer sterker is dan de materialen waaruit het bestaat."

De wetenschappers namen de architectuur van parelmoer en repliceerden het met lagen glasvlokken en acryl, wat een uitzonderlijk sterk maar ondoorzichtig materiaal oplevert dat gemakkelijk en goedkoop kan worden geproduceerd. Vervolgens gingen ze nog een stap verder om het composiet optisch transparant te maken. "Door de brekingsindex van het acryl af te stemmen, we hebben het naadloos laten overvloeien met het glas om een ​​echt transparant composiet te maken, " zegt hoofdauteur Ali Amini, een postdoctoraal onderzoeker bij McGill. Als volgende stappen zijn ze van plan om het te verbeteren door slimme technologie op te nemen waardoor het glas zijn eigenschappen kan veranderen, zoals kleur, mechanica, en geleidbaarheid.

Verloren uitvinding van flexibel glas

Flexibel glas is zogenaamd een verloren uitvinding uit de tijd van het bewind van de Romeinse keizer Tiberius Caesar. Volgens populaire historische verslagen van de Romeinse auteurs Gaius Plinius Secundus en Petronius, de uitvinder bracht een drinkschaal gemaakt van het materiaal voor de keizer. Toen de kom op de proef werd gesteld om hem te breken, het deukte alleen maar in plaats van te verbrijzelen.

Nadat de uitvinder had gezworen dat hij de enige was die wist hoe het materiaal te produceren, Tiberius liet de man executeren, uit angst dat het glas goud en zilver zou devalueren omdat het misschien waardevoller zou zijn.

"Als ik denk aan het verhaal van Tiberius, Ik ben blij dat onze materiële innovatie leidt tot publicatie in plaats van uitvoering, ’ zegt Ehrlicher.