Vrijwel onbreekbaar glas komt eraan

Een groot probleem met smartphones is nog steeds dat schermen een zwak punt zijn. Dankzij Gorilla Glass van Corning is dat al iets beter geworden, maar nog steeds is het zo dat schermen relatief makkelijk breken. Gelukkig lijkt er nu een betere oplossing te zijn.

Onderzoekers van McGill’s Department of Mechanical Engineering hebben zeeschelpen als inspiratie genomen om glas te ontwikkelen dat vrijwel onbreekbaar is. Hoe dat precies werkt? Schelpen bestaan voor 95% uit kwetsbaar kalk, maar dankzij parelmoer zijn ze toch supersterk en vrijwel onbreekbaar.

Al 20 jaar wordt er onderzoek gedaan naar de structuur van parelmoer en de reden waarom het zo enorm sterk is. Uiteindelijk kwamen deze onderzoekers op het idee om een netwerk van microscopisch kleine 3D scheurtjes in het glas te graveren. Dit zorgt voor ‘zwakke’ verbindingen. Je zou denken dat glas hierdoor eerder breekt, maar niets is minder waar.

Deze kleine scheurtjes absorberen de energie die vrijkomt bij een val en zorgen er voor dat er geen enorme scheur en/of breuk ontstaat. Na een val zal dit type glas enigszins vervormd zijn, maar het is in elk geval niet gebarsten. Volgens de onderzoekers is dit glas 200 keer sterker dan normaal glas.

“What we know now is that we can toughen glass, or other materials, by using patterns of micro-cracks to guide larger cracks, and in the process absorb the energy from an impact. We chose to work with glass because we wanted to work with the archetypal brittle material. But we plan to go on to work with ceramics and polymers in future. Observing the natural world can clearly lead to improved man-made designs.”

Hieronder is te zien hoe de kleine scheurtjes eruit zien die in het glas worden gegraveerd. (via: mcgill.ca)