Изследователи от Ucla заздравяват стъклата с помощта на наночастици

Наночастиците действат като атомни бариери, за да отклоняват пукнатините от движение по права линия и да ги спират да се разпространяват през материала. Процесът може да бъде полезен за приложения в производството и архитектурата. Инженерите и специалистите по материали от UCLA са разработили процес, който използва наночастици за укрепване на атомната структура на стъклото. Резултатът е продукт, който е поне пет пъти по-здрав от всяко налично понастоящем стъкло.

Процесът може да създаде стъкло, което е полезно за промишлени приложения – в компоненти на двигатели и инструменти, които могат да издържат на високи температури, и разбира се за врати, маси и други архитектурни и дизайнерски елементи. Проучването е публикувано онлайн в списанието Advanced Materials и ще бъде включено в бъдещо печатно издание. Авторите пишат, че същият подход би могъл да се използва и за производство на керамика, която може да се използва, например, в компоненти на космически кораби, тъй като може да издържи на екстремни топлини.

Изследователите предположили, че чрез вливане на стъкло с наночастици от силициев карбид, полученият материал ще може да абсорбира повече енергия, преди да се счупи. Те са добавили наночастиците в стопено стъкло на 3000 градуса по Фаренхайт, което е помогнало да се гарантира, че наночастиците са равномерно разпределени. След като материалът се втвърди, вградените наночастици действат като бариери за потенциални фрактури. Когато се получи фрактура, малките частици я принуждават да се разклонява в микро мрежи, вместо да ѝ позволят да поеме по прав път. Това разклоняване позволява на стъклото да абсорбира значително повече енергия при счупване, преди да причини значителни щети.