شیشه‌ای که به‌جای شکستن، خم می‌شود!
شیشه‌ای که به‌جای شکستن، خم می‌شود!
مجله علمی ایلیاد - «اریکا فرانکبرگ» و همکارانش از دانشگاه تمپر، توانسته‌اند مواد شیشه‌ای جدیدی تولید کنند که در دمای محیط خصوصیاتی مانند فلزات دارند. دکتر فرانکبرگ می‌گوید: «شیشه‌های معمولی عموماً شکننده هستند و تحت فشار خُرد می‌شوند. ما توانسته‌ایم راهی کشف کنیم که طی آن شیشه‌های تولید شده دارای خصوصیات متفاوتی باشند. به عبارت دیگر شیشه‌های تولیدی ما سخت‌تر از شیشه‌های معمولی هستند.»
دکتر فرانکبرگ و همکارانش از فنلاند، فرانسه، ایتالیا، اتریش، نروژ و آمریکا از یک روش چالش‌برانگیز به نام «لایه‌نشانی لیزری پالسی» برای تبدیل «آلومینا» یا همان «Al2O3» به شیشه استفاده کرده‌اند. آن‌ها می‌گویند: «بسیار سخت است که اکسید آلومینیوم را به ماده‌ای مانند شیشه تبدیل کنیم. فرآیندهای تولید شیشه‌های معمولی را نمی‌توان روی اکسید آلومینیوم به کار برد، زیرا با این کار اکسید آلومینیوم به آسانی به شکل کریستالی در می‌آید. راه حل این است که مواد مورد نظر را به سرعت خنک کنیم تا از کریستالیزاسیون جلوگیری شود.»
تولید شیشه‌ای که خصوصیاتی مانند پلاستیک داشته باشد، بسیار چالش‌برانگیز است. این فرآیند معرفی شده باید مراحل بهبود را پشت سر بگذارد تا بتوان از آن در مقیاس‌های بزرگ استفاده کرد. دکتر فرانکبرگ می‌گوید: «هم آلومینیوم و هم اکسیژن بر روی زمین به میزان فراوان یافت می‌شوند، ولی برای دستیابی به خصوصیات مد نظر باید فرآیندهای ساخت ویژه‌ای استفاده کرد. شیشه‌ی تولید شده باید از خلوص بسیار بالایی برخوردار باشد که این کار نیز چالش مضاعفی محسوب می‌شود.»
وجود هر گونه نقصی مانند ترک و یا حباب در شیشه‌ی تولید شده منجر به از دست رفتن خصوصیات مد نظر می‌شود. دانشمندان می‌گویند: «در شیشه‌ی ما اتم‌ها قبل از رسیدن به وضعیتی که بخواهد شیشه را بشکند، می‌توانند از یک نقطه به نقطه‌ی دیگر حرکت کنند. در صورتی که در شیشه‌های معمولی قبل از حرکت مولکول‌ها شیشه می‌شکند.»
محققین یک لایه‌ی نازک از شیشه‌ی تولیدی خود را تحت تنش مکانیکی قرار داده‌اند؛ هر چند که این لایه از خود خصوصیات شبیه به فلز نشان داده است، ولی در واقع شیشه است. دکتر فرانکبرگ می‌گوید: «ما شیشه را تحت فشار و کشش قرار دادیم و با ترکیب داده‌ها نشان دادیم که این ماده می‌تواند خود را با نیروهای برشی هماهنگ کند. در مرحله‌ی بعد قصد داریم شیشه‌های دیگری نیز پیدا کنیم که بتوانند این خصوصیات را از خود نشان دهند.»
نتایج تحقیقات این تیم در مجله‌ی Science چاپ شده است.