과학자들은 극도의 열과 압력을 사용하여 역대 가장 강한 유리를 만듭니다.

최신 스마트폰은 더욱 강력해진 모바일 프로세서와 향상된 모바일 네트워크 등 수많은 기술 덕분에 탄생했지만 강화유리의 효과를 무시할 수는 없습니다. 코닝 고릴라 글라스 같은 소재를 사용하면 테이블에 부딪힐 때마다 유리 파편이 다리에 끼지 않고 주머니에 유리 샌드위치를 ​​넣을 수 있게 되었지만 내구성이 뛰어난 최신 유리 소재에도 약점이 있다. 독일 바이로이트 대학의 실험 자료가 과대광고에 부응한다면 그것은 사실이 아닐 수도 있습니다. 연구원들은 깨지기 훨씬 어려운 알루미노규산염 유리를 만들었다고 말합니다.

Nature Materials에 발표된 연구에 따르면, 연구진은 일반적인 산화물 유리로 시작했습니다. 이것은 실리콘, 알루미늄, 붕소 및 산소를 포함하는 알루미노실리케이트와 결합되었습니다. 높은 압력과 온도를 사용하여 팀은 유리에 초결정화를 기반으로 한 새로운 구조를 부여할 수 있었습니다.

유리는 10~15기가파스칼의 압력 하에서 화씨 1,832도(섭씨 1,000도)까지 가열되었습니다. 이러한 조건에서 알루미노실리케이트는 결정과 같은 구조로 변합니다. 이는 일반적인 유리보다 더 규칙적이지만 실제 결정 구조만큼 규칙적이지는 않기 때문에 파라결정질이라고 불립니다. 이는 비정질 물질과 결정질 물질 사이의 중간 단계와 같습니다. 위의 수석 저자 Hu Tang과 함께 고압 프레스를 볼 수 있습니다.

유리가 극심한 열과 압력에서 벗어나면 파라크리스탈 구조는 그대로 유지됩니다. 연구진은 파괴 강도를 1.99메가파스칼로 측정했는데, 이는 현재 시판 중인 화학 강화 유리에 비해 크게 향상된 수치입니다. 예를 들어, 코닝은 Gorilla Glass Victus의 파괴 인성 등급이 0.76메가파스칼이라고 주장합니다.

다른 유리에서는 외력으로 인해 미세한 파손과 내부 균열이 발생합니다. 결국 이러한 응력은 가장 최근의 충격이 상대적으로 약하더라도 골절을 초래할 수 있습니다. 실험적인 알루미노실리케이트 유리에서 이러한 힘은 파라결정질 구조에 의해 흡수됩니다. 구조는 용해되어 유리를 무정형의 무질서한 상태로 되돌립니다. 그래도 깨지지는 않습니다.

현재 이 물질은 대학의 바이에른 실험 지구화학 및 지구물리학 연구소의 실험실에 작은 샘플로만 존재합니다. 제조 공정을 상업용 유리 제품에 필요한 수준까지 확장할 수 있는지 여부는 불분명하지만 팀에서는 시도해 볼 예정입니다. "우리의 발견은 손상에 강한 유리 재료를 개발하기 위한 효과적인 전략을 강조하며, 앞으로 몇 년 안에 연구를 통해 이를 추구할 계획입니다."라고 Tang은 말했습니다.