东京大学的助理教授 Atsunobu Masuno 等人通过混合氧化铝和氧化钽,成功地开发出无色透明的玻璃,而氧化铝和氧化钽以前被认为是非玻璃的。它在迄今为止已知的氧化物玻璃中拥有最高的强度,有望作为一种薄而耐用的新材料应用于电子基板、建筑材料、盖板玻璃等。

 为了增加玻璃的强度,需要使原子间的间隙尽可能地窄,但存在一个两难的问题,即当原子紧密堆积时,玻璃就变得难以制作了。这是因为玻璃的原子排列不规则,但为了缩小间隙,需要规则排列。课题组着眼于受制玻璃时所用容器的影响,原子可以排列整齐的事实,研究了一种将材料漂浮在空气中的合成玻璃的方法。我们用这种方法成功地合成了许多特殊玻璃,但这次我们成功地用氧化铝和五氧化二钽合成了玻璃。与普通玻璃相比,它的强度也更接近钢。该小组随后还调查了为什么它具有如此高的强度。当我们用电子显微镜研究铝原子和钽原子是否分布在玻璃中时,我们发现这两种原子的均匀分布实现了原子密集排列的状态。

 可以说,这一成就是实现了一种不受传统智慧束缚的新型玻璃。在同样的政策下,人们越来越期望玻璃可以由其他被认为难以制成玻璃的物质制成。未来,玻璃研究的框架,包括应用,可能会大大扩展。

资料来源:【东京大学】超高弹性玻璃研制成功(PDF)

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