防彈手機螢幕將成為現實: 科學家從金屬創造出強硬的透明「玻璃」!

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美國海軍科學家開發出一種由尖晶石(spinel)製成的透視盔甲。

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尖晶石是從天然產生的鋁酸鎂(magnesium aluminate)所形成的礦物。

研究人員表示,它比現有的防彈玻璃更堅硬且更輕。

可用來保護軍事車輛,但發現能夠用於太空船、衛星、照相機、或甚至是智慧型手機和手錶

 美國軍事科學家開發出一種透明的金屬「粘土」,可能會導致新的超堅硬螢幕和顯示。這個由稱為尖晶石(spinel)的鎂和鋁基礦物所製成的材料,比防彈玻璃更為堅硬且更輕,而且可以塑造成不同的形狀(圖片中的半球形物). 而且這些研究人員聲稱它可以用來保護車輛和飛機駕駛員座艙,以及用在太空船和衛星。

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有些人將這個材料和叫座的電視影集星際爭霸戰(Star Trek)中被用來製造太空船窗戶的透明鋁比較。

但這些科學家聲稱,它還可以用來做出相機和智慧型手機的防刮鏡片,當產品掉落時不至於粉碎。

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他們表示透明盔甲可以在軍事雷射和紅外線設備上另外找到用途。

然後它可以被塑形,以類似傳統粘土的方式。

位於華盛頓的美國海軍研究實驗室,領導研究的Jas Sanghera博士表示,這個材料表現得遠遠優於防彈玻璃。防彈玻璃工作原理是藉由做出厚達5英吋的塑膠和玻璃層,減少子彈的穿透。

他說:「如果替換成尖晶石,重量可以減輕一倍或更多。」

Sanghera博士說:「就像是導航穿過小行星帶,你創造出一條迂迴曲折的路徑。」

「如果我把所有的這些晶體都包在一起,那麼裂痕就會在硬的晶體上轉向。消耗裂痕的能量。」

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 這個材料花了超過10年的時間來發展,是透過在加熱它的同時,將奈米粉末壓在一起,來產生純的尖晶石晶體而製造出來的。這些研究人員表示,尖晶石(上圖所示)可用來替換防彈玻璃,因為它更堅硬且重量更輕。

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 雖然尖晶石是自然發生的,這些研究人員發現它們能夠被人工合成一種如上述的粉末,然後可以被加熱並壓製成各種形狀,如上圖的光盤

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 尖晶石窗戶和透鏡也可用來保護靈敏的設備,例如軍用紅外線相機。它還可以用來做出真正防撞的新手錶和新手機的表面。

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他補充,尖晶石窗戶有助於保護衛星和太空船造訪其他行星的惡劣環境。

「你可以把它們放在那裡更久,進入到比現在所遇到更為嚴峻的環境,然後啟動更多的功能。」

尖晶石也被稱為鋁酸鎂,可以被發現為一種自然產生的寶石,例如黑王子紅寶石,它是一種彩色的尖晶石。

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 玻璃的晶體結構意味著一旦表面形成裂痕,它就會一直穿過去,因而造成防彈玻璃變得無法看穿。相反的,由尖晶石製成的窗戶,不會遇到同樣的問題。尖晶石(如上述)對光線是完全透明的 甚至對紅外線

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這個新材料背後的團隊(如上圖),花了將近10年的時間來開發這項技術

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 美國海軍研究實驗室的研究人員合成他們自己的超純尖晶石粉末,利用一種名為「燒結(sintering)」的過程,它們能夠在熱壓中形成晶體薄片(如圖所示)

這個材料還被發現在光學上是非常純淨的,因此可以用來做成靈敏的紅外線相機和雷射的鏡片。

Sanghera博士說:「雷射可以被認為是由光學元件組成的盒子,有被動元件和主動元件:被動元件只是一個保護窗戶; 而主動元件是我們改變從另一端出來的光的顏色。

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「這個(被動元件)窗戶如果有任何雜質或垃圾的話,它能夠吸收那個雷射光。當吸收時,物質會熱起來。」

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來源:Daily Mail