En contra de l'intuició, el vidre es veu reforçat per l'introducció d' una xarxa d'esquerdes microscòpiques, segons un estudi publicat el dimarts en la revista Nature Communications.
Un equip de l'Universitat de McGill a Montreal va començar la seva investigació amb un estudi de materials naturals com conxes de mol·luscs, ossos i ungles que son extraordinàriament resistents tot i ser fetes de minerals fràgils.
El secret radica en el fet de que els minerals estan units entre sí en una unitat més dura i més gran.
L' unió de la conxa conté abundants petites línies de falla anomenades interfaces. Aparentment, això podria semblar una debilitat, però en la pràctica és un deflector magistral de la pressió externa.
Com a exemple, la capa de la carcassa brillant de l'interior d'alguns mol·luscs, coneguda com nacra o mareperla, és uns 3.000 cops més resistent que els minerals que la composen.
"Fer un material més resistent a l'introduïr dèbils interfaces pot semblar contrari a l' intuició, però sembla ser una estratègia universal i de gran èxit en els materials naturals", va dir el diari.
L'equip va utilitzar un làser 3D per a gravar fissures microscòpiques en portaobjectes de vidre. Els van omplir d'un polímer, i van trobar que era 200 cops més resistent.
El vidre podia absorbir impactes amb millor rendiment i doblegar-se lleugerament en comptes de trencar-se.
"Un contenidor de vidre estàndard es trencarà si es deixa caure al terra. En canvi, un recipient fet de vidre bio-inspirat té la possibilitat de deformar-se una mica, sense fracturar-se del tot", va dir el coautor de l'estudi, Francois Barthelat.
"Aquest contenidor, podria ser utilitzat altre cop després d'una o diverses gotes".
El vidre gravat es pot "estirar" en quasi un cinc per cent abans de trencar-se - en comparació amb una capacitat de deformació de tan sols el 0,1 per cent per al vidre estàndard.
Aquest vidre més fort pot trobar aplicacions en finestres antibales, ulleres, o fins i tot pantalles de telèfons intel·ligents.
El vidre és funcional donada la seva transparència, duresa, resistència als productes químics i durabilitat, però el principal inconvenient és la seva fragilitat.
El nou mètode per a abordar aquesta debilitat va ser "molt econòmic", va dir Barthelat.
"Tot el que necessitem és un feix làser polsat que es pot enfocar amb precisió en els punts predeterminats.
"La nostra tècnica de gravat làser 3D es pot expandir fàcilment i aplicar als components més grans i més gruixuts de diferents formes".
Els intents anteriors per a copiar la resistent estructura de les conxes de mol·luscs s'havíen centrat en la creació de nous materials mitjançant l'ensamblatge de minúsculs "blocs de construcció" - com la construcció d'un mur microscòpic.
"Volíem atacar el problema des d'un nou angle: començar amb un gran bloc de material sense microestructura inicial i tallar les interfaces més dèbils dins d'ella", va dir Barthelat.
Si en voleu saber més...
http://www.nature.com/ncomms/2014/140128/ncomms4166/full/ncomms4166.html
