Канадские физики создали новый тип стекла, чья прочность более чем в 200 раз превышает типичные значения для подобных материалов, используя данные о структуре и химическом составе раковин двустворчатых моллюсков, и опубликовали рецепт его изготовления в статье в журнале Nature Communications.

В последние годы физики, химики и инженеры активно изучают устройство отдельных органов или всего тела у живых организмов и растений, пытаясь использовать «изобретения эволюции» для создания новых технологий и приборов.

Так, американские физики создали «идеальные» медицинские иглы и пластырь, опираясь на устройство игл дикобраза и сосков паразитических червей.

Франсуа Бартелат из университета Макгилла в Монреале (Канада) и его коллеги обратили внимание на то, что зубы и раковины многих живых существ представляют собой особый «композитный материал» из нескольких типов тканей, часть из которых обладает высокой прочностью и хрупкостью, а другие — мягкостью и эластичностью.

Физики предположили, что

эту идею можно использовать и для создания искусственных материалов, которые будут обладать тем же свойствами. Они решили реализовать одну из самых сложных вариаций таких структур и попытались создать прозрачный материал на базе стекла.

Для этого ученые взяли обычный кусок стекла и обработали его ультрафиолетовым лазером, разбив стекло на множество фрагментов, похожих по своим очертаниям на длинные кусочки паззла, соединенные друг с другом. Выступы и ямки на этих фрагментах помогают направить микротрещины внутри стекла таким образом, что они минимально влияют на целостность материала.

Физики залили этот «паззл» полимерным клеем и проверили его на прочность. Подобная структура, по словам авторов статьи, увеличивает прочность стекла более чем в 200 раз и превращает его в гибкий материал, способный растягиваться на 5%.

Как полагают исследователи, эти показатели можно сделать еще более впечатляющими, если им удастся уменьшить размеры элементов «паззла».