زجاج غير قابل للكسر بفضل الألومنيوم والليزر

الاختبارات أظهرت أن الزجاج الجديد شفاف وأقل هشاشة بكثير من الزجاج العادي، وكان أيضًا قابلا للانحناء والمط

اكتشف فريق دولي من الباحثين طريقة لصنع زجاج غير قابل للكسر باستخدام أشعة الليزر التي تطلق على أكسيد الألومنيوم البلوري.

 وفي ورقتهم المنشورة في العدد الأخير من مجلة "ساينس"، وصف الباحثون من جامعة "ينا" الألمانية طريقتهم وخصائص الزجاج الجديد، والذي يتغلب على مشكلة هشاشة الزجاج، وقابليته للكسر.

وظل العلماء لفترات طويلة يبحثون عن طرق لجعل الزجاج أقل هشاشة، بما يعني أن الزجاج يكون قابلا للانحناء، فتنجو أكواب الشرب من الكسر إذا سقطت، وكذلك شاشات الهواتف ذكية، وفي هذا الجهد البحثي، يقول الباحثون إنهم اتخذوا خطوة نحو هذا الهدف.

ويتكون الزجاج العادي من السيليكا والأكسجين، ويُعرف باسم المادة الصلبة غير المتبلورة، ويتم فيها غلق جزيئات المادة بطريقة عشوائية، ويبدو الزجاج شفافا لأن الفوتونات يمكنها المرور من خلاله دون التفاعل مع أي من الإلكترونات الموجودة في الزجاج.

 في الجهد البحثي الجديد، استخدم الباحثون أكسيد الألومنيوم البلوري بدلاً من السيلكا لعمل بعض العينات الزجاجية الصغيرة، وللقيام بذلك، أطلقوا رشقات نارية شديدة من ضوء الليزر على عينة لتحويلها إلى بلازما أرجوانية، ثم سمح للمواد لتبرد.

أظهر اختبار المادة الناتجة (صفائح يبلغ سمكها 60 نانومترا وعرضها ميكرومتران) أنها شفافة وأقل هشاشة بكثير من الزجاج العادي، وكانت أيضًا قابلة للانحناء والمط، ووجد الباحثون أن بإمكانهم مدها إلى 8% وضغطها إلى نصف طولها.

كما ألقى الباحثون نظرة فاحصة على الزجاج القابل للانحناء باستخدام المجهر الإلكتروني، وباستخدام ما وجدوه، قاموا بإنشاء محاكاة كمبيوتر للمواد التي قاموا بإنشائها لفهم خصائصها بشكل أفضل، وأظهر النموذج أن الزجاج يحتوي على شبكة من الذرات محشوة بإحكام وخالية من العيوب، مما يجعلها قابلة للانحناء، وكانت ذراتها قادرة على تبديل الأماكن عند تعرضها للضغط.

ويقول الباحثون في تقرير نشره موقع "ساينس إكس نتوورك": "هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن يتم تسويق الزجاج القابل للانحناء، فلا يزال من غير الواضح ما إذا كان يمكن استخدام هذه العملية لصنع ألواح زجاجية أكبر، أو حتى إذا كانت قابلة للتصنيع".

aXA6IDMuMTQ1LjUwLjcxIA==

جزيرة ام اند امز