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比不鏽鋼強 60 倍的新金屬玻璃,手機裝上它連隕石都扛的住!

2016 年 04 月 08 日

雖然手機或平板電腦的觸控式大螢幕為現代人帶來許多樂趣,但每當這麼大片的玻璃螢幕從手中滑落,總是會引發產品主人的驚聲尖叫或罵聲四起。不過科學家已研發出一款連隕石都扛的住的金屬玻璃材質,未來手機怎麼摔都不怕啦!

圖片來源:Carrrrrlos@flickr, by CC 2.0
圖片來源:Carrrrrlos@flickr, by CC 2.0

加州聖地牙哥大學(UC SanDiego)、南加州大學(USC)和加州科學學院(CIT)聯合團隊提煉出一種既堅硬又有彈性的新式金屬玻璃「SAM2X5-630」,受到強烈的衝擊時不容易折斷,經過氣槍測試,最大可承受且不變形的撞擊度約為 12 GPa,是不鏽鋼的 60 倍(0.2 GPa),碳化鎢陶瓷的 2.5 倍(4.5 GPa)。

傳統的金屬和合金原子排列十分整齊,不過當你用超高溫去刺激原子亂跑,再以急速冷度把它們定住時,就會形成堅硬、抗刮且超有彈性的塊狀金屬玻璃(Bulk metal glasses)

SAM2X5-630 這種分子隨機排列的金屬玻璃也是以同樣原理打造,首先用放電等離子燒結技術(Spark Plasma Sintering,簡稱SPS),以大量脈衝電流把鐵粉加熱到攝氏 630 度,再急速冷卻,減少結晶產生,。南加州大學工程學助教薇妮卡(Veronica Eliasson)表示:「這種物質像玻璃一樣幾乎沒有內在結構,但你可以看到微小的結晶區。」

圖片來源:UC San Diego
電子顯微鏡下能看到這種非晶金屬內不同層次的結晶體。圖片來源:UC San Diego

如此強大的「SAM2X5-630」可用在交通工具、軍事防禦以及航太領域,為人造衛星承受隕石撞擊,如果透明度再提升,且成本低到可用在手機螢幕上,那大概會威脅到耐摔、抗打,連坦克車都壓不壞的鄉民神機 Nokia 3310 的地位啊!

 

參考資料:

圖片來源:Pixabay

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Valerie

PanX 編輯,興趣多多,書籍雜食者。

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