ساخت شیشه نشکن با استحکامی نزدیک به فولاد

ساخت شیشه نشکن با استحکامی نزدیک به فولاد

با توجه به افزایش استفاده از شیشه در تمام جنبه‌های زندگی مدرن، چنین پیشرفتی تأثیری بسیار قابل‌توجه و مفیدی بر زندگی ما دارد. کافی است خودرویی را تصور کنید که شیشه‌های آن در مقابل هر نوع ضربه‌ای مقاوم هستند یا ساختمانی که در کنار زیبایی استفاده از شیشه در قسمت‌های مختلف آن، از استحکام غیرقابل‌باوری برخوردار است یا حتی لیوان‌هایی که در صورت رها شدن از دست شما و برخور‌د با زمین، صحیح و سالم باقی می‌مانند.

بااین‌وجود از ساخت شیشه نشکن در آزمایشگاه و رسیدن آن به مراحل تولید تجاری و قرار گفتن آن در دسترس عموم راه درازی در پیش است. آتسونوبو ماسونو، استادیار دانشگاه توکیو در این مورد می‌گوید:

ما به‌زودی راهی برای تولید انبوه این ماده جدید پیدا خواهیم کرد. در حال حاضر به دنبال یافتن تکنیکی برای تولید تجاری این نوع شیشه در کمتر از پنج سال هستیم.

ماده مخصوص در ترکیب این نوع شیشه نشکن، اکسید آلومینیوم یا آلومینا است که در حال حاضر در انواع پلاستیک و رنگ‌های مقاوم به کار می‌رود و ویژگی بارز آن سختی زیاد است. آلومینا که در جدول مرجع سنجش سختی مواد معروف به مقیاس موس (Mohs scale) در جایگاه دوم و با فاصله‌ی کمی بعد از الماس قرار دارد، در صورت ترکیب شدن با دی‌اکسید سیلیسیوم (سیلیس) به‌مراتب سخت‌تر می‌شود. ولی نوآوری اصلی در ساخت شیشه‌ی مذکور، روشی است که برای ترکیب عناصر شیمیایی به‌صورت معلق در هوا و بدون تماس با هیچ سطحی به کار می‌رود که اصطلاحا به نام تکنیک آئرودینامیک شناور شناخته می‌شود.

تا پیش‌ازاین، همه تلاش‌ها برای افزودن آلومینا به سیلیس با شکست مواجه شده‌اند؛ چرا که به‌محض ترکیب شدن این دو ماده در یک ظرف و تماس با جداره‌های آن، ترکیب اولیه به‌سرعت و قبل از رسیدن به ساختار مولکولی موردنظر تبدیل به شیشه می‌شود. ولی با حذف نیاز به استفاده از ظرف و انجام واکنش به‌صورت شناور در هوا، این مشکل حل شده است. شیشه‌ی تولیدشده با این روش حاوی ۵۰ در صد آلومینا و کاملا شفاف است و از لحاظ استحکام و خاصیت ارتجاعی رقیبی سرسخت برای آهن و فولاد به شمار می‌رود.

یکی دیگر از مزایای این شیشه‌ی جدید، بی‌نیازی آن از داشتن ضخامت زیاد برای افزایش استحکام است که این ویژگی، آن را به گزینه‌ی بسیار مناسبی برای استفاده در تجهیزات کامپیوتری همراه فعلی یا هر نوع دستگاه الکترونیکی در آینده تبدیل می‌کند.

بر اساس نتایج منتشرشده این تحقیق، شیشه‌ی نشکن جدید خواص فیزیکی بسیار خوبی دارد؛ از جمله شفافیت بالا و ضریب شکست نور مناسب.

در حال حاضر هنوز مراحل زیادی برای آماده‌سازی این محصول با هدف تولید انبوه و استفاده تجاری وجود دارد؛ ولی محققان ژاپنی اطمینان زیادی به موفقیت این طرح و حتی افزایش استحکام آن در آینده‌ی نزدیک دارند. اگر افتادن گوشی هوشمند از دستتان باعث توقف لحظه‌ای قلب و دلهره‌ای ناخوشایند می‌شود، می‌توانید امیدوار باشید که به زودی گوشی شما در مقابل هرگونه ضربه‌ای به معنای واقعی مقاوم خواهد شد.


انتشار: ۱۳۹۴/۱۰/۳