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无瑕疵氧化铝玻璃薄膜可在室温下弯而不破

American Association for the Advancement of Science

据一项新的研究显示,致密且无瑕疵的氧化铝玻璃可以像金属一样快速变形(折叠、扭曲和拉伸)而不会破碎。这些令人惊讶的发现揭示了普通氧化物玻璃在室温下变得具有延展性的条件,并为柔韧且“破坏不了的”玻璃材料的研发提供了信息。无机氧化物玻璃是各种现代电子产品中的重要材料,因为它们的许多功能特性(例如导电性)可以按特定用途进行定制并同时保持其透明性。正因为如此,这些玻璃在诸如柔性和超薄触摸屏显示器等未来技术中颇有前途。当今的玻璃只能达到其预期内在强度的一小部分,并且具有其能达到(甚或超过)的理论上限—即最坚固制造材料的强度。然而,传统的氧化物玻璃在室温中脆性很高,并且在应力下容易破碎。因此,提高氧化物玻璃的强度和延展性对工程师而言一直是一种“圣杯”; Lothar Wondraczek在相关的《视角》中写道:“…当今日常生活的许多方面以及社会的某些重大挑战将直接、迅速地受益于玻璃产品力学可靠性的显着改善。”Erkka Frankberg和同事证明,在室温时,非晶态氧化铝(a-Al2O3)玻璃薄膜可在高应力下被永久性地弯折和牵拉而不会破裂,表明该材料比以前认为的具有更大的延展性。直接和模拟的观察揭示,a-Al2O3的高可塑性要求该材料致密且无瑕疵,从而阐明了鉴识其它具有类似延展性氧化物玻璃的关键标准。根据Frankberg等人披露,这些结果提示,氧化物玻璃易碎性不是固有的,而是我们缺乏批量及较大规模制造这种无瑕疵玻璃的能力。

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