【中國幕墻網】日前,美國能源部(DOE)、勞倫斯伯克利國家實驗室和加州理工學院的研究人員合作測試,制造出一種新型的容損金屬
玻璃,該玻璃被證明超出了任何已知材料的
強度和
韌性,甚至能比鋼鐵還堅固和強力。更令人驚喜的是,這種玻璃似乎很快就能投入日常使用。據悉,這一研究結果已發表在《自然》雜志上。
主持這一研究的材料學家羅伯特·里奇介紹:這種新型
金屬玻璃加入了一些微量的鈀元素,一種具有超高“容積剪切率”的堅硬金屬元素,它抵消了玻璃材料不可避免的脆弱易碎性(見上圖)。由于含鈀元素這種高容積剪切率的金屬,
剪切帶形成所需要的能量遠低于剪切帶斷開成為裂口的能量,這就導致了這種玻璃具有超強的可塑性,能夠抵抗巨大的沖擊力,這種沖擊力只能讓它彎曲,而不是碎裂。
【點評】玻璃材料具有非結晶、無定形的結構,使它們雖然非常堅固,但也極度易碎,而金屬的晶體結構可以提供抵抗碎裂的阻力(包括內含的某些雜質、晶界等),從而抑制碎裂的裂縫生成并擴大。而玻璃并不具備這種晶體結構,所以無法制止碎裂的
裂紋擴展。而這個問題在金屬玻璃上顯得更為尖銳,哪怕一個小小的剪切帶都能在微弱的力量作用下進行災難性的擴大。因此,該“超級玻璃”的面世,讓人不得不嘆服科學家的挑戰精神。【完】