Đột phá kính siêu cứng, không vỡ khi va đập

Loại kính được các nhà nghiên cứu tại Đại học McGill chế tạo được cho là cứng nhất

iStock

Hiện nay, các quy trình gia cố kính như nhiệt luyện hoặc ép nhiều lớp là rất tốn kém và không cung cấp thêm độ bền cấu trúc sau khi kính bị hư hỏng.

Phó giáo sư Allen Ehrlicher tại Khoa kỹ thuật sinh học thuộc Đại học McGill cho biết: “Cho đến nay, luôn có sự đánh đổi giữa độ bền cao, độ dẻo dai và độ trong suốt của kính. Vật liệu mới của chúng tôi không chỉ cứng gấp 3 lần so với kính thông thường mà còn có khả năng chống nứt vỡ gấp 5 lần”, theo Interesting Engineering đưa tin gần đây.

Nguồn cảm hứng cho loại kính mới này đến từ thiên nhiên, cụ thể là xà cừ. “Xà cừ có độ cứng của một vật liệu rắn và độ bền của một vật liệu mềm”, ông Ehrlicher cho hay.

“Xà cừ được làm từ những mảnh vật chất cứng như đá vôi được tạo thành lớp với các protein mềm có tính đàn hồi cao. Cấu trúc này tạo ra độ bền đặc biệt, khiến xà cừ cứng hơn 3.000 lần so với các vật liệu tạo nên nó”, ông Ehrlicher nói thêm.

Bằng cách kiểm tra kỹ lưỡng cấu trúc của xà cừ, các nhà nghiên cứu đã có thể tái tạo nó trong kính bằng cách sử dụng các mảnh thủy tinh và nhựa acrylic. Cấu trúc này tạo ra một loại vật liệu đục cực kỳ chắc chắn và có thể được sản xuất hàng loạt một cách nhanh chóng với chi phí thấp.

Tuy nhiên, để thực sự thay thế cho các loại kính thông thường hơn, loại kính mới này cần phải được làm trong suốt hoặc ít nhất là trong mờ. Ông Ali Amini, nhà nghiên cứu tại Đại học McGill và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Bằng cách điều chỉnh chỉ số khúc xạ của nhựa acrylic, chúng tôi đã làm cho nó hòa trộn hoàn toàn với thủy tinh để tạo ra một vật liệu tổng hợp thực sự trong suốt”.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ cải thiện loại kính này bằng cách kết hợp công nghệ thông minh cho phép kính thay đổi các đặc tính của nó, chẳng hạn như màu sắc, cấu trúc và độ dẫn điện. Ngoài ra, loại vật liệu này cũng có thể được sử dụng để cải thiện màn hình di động hoặc có nhiều ứng dụng khác.