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防弹手机萤幕将成为现实: 科学家从金属创造出强硬的透明玻璃!

美国海军科学家开发出一种由尖晶石(spinel)制成的透视盔甲。

尖晶石是从天然产生的铝酸镁(magnesium aluminate)所形成的矿物。

研究人员表示,它比现有的防弹玻璃更坚硬且更轻。

可用来保护军事车辆,但发现能够用于太空船、卫星、照相机、或甚至是智慧型手机和手表

美国军事科学家开发出一种透明的金属“粘土”,可能会导致新的超坚硬萤幕和显示。这个由称为尖晶石(spinel)的镁和铝基矿物所制成的材料,比防弹玻璃更为坚硬且更轻,而且可以塑造成不同的形状(图片中的半球形物). 而且这些研究人员声称它可以用来保护车辆和飞机驾驶员座舱,以及用在太空船和卫星。

有些人将这个材料和叫座的电视影集星际争霸战(Star Trek)中被用来制造太空船窗户的透明铝比较。

但这些科学家声称,它还可以用来做出相机和智慧型手机的防刮镜片,当产品掉落时不至于粉碎。

他们表示透明盔甲可以在军事雷射和红外线设备上另外找到用途。

然后它可以被塑形,以类似传统粘土的方式。

位于华盛顿的美国海军研究实验室,领导研究的Jas Sanghera博士表示,这个材料表现得远远优于防弹玻璃。防弹玻璃工作原理是藉由做出厚达5英寸的塑胶和玻璃层,减少子弹的穿透。

他说:“如果替换成尖晶石,重量可以减轻一倍或更多。”

Sanghera博士说:“就像是导航穿过小行星带,你创造出一条迂回曲折的路径。”

“如果我把所有的这些晶体都包在一起,那么裂痕就会在硬的晶体上转向。消耗裂痕的能量。”

 

这个材料花了超过10年的时间来发展,是透过在加热它的同时,将纳米粉末压在一起,来产生纯的尖晶石晶体而制造出来的。这些研究人员表示,尖晶石(上图所示)可用来替换防弹玻璃,因为它更坚硬且重量更轻。

 

虽然尖晶石是自然发生的,这些研究人员发现它们能够被人工合成一种如上述的粉末,然后可以被加热并压制成各种形状,如上图的光盘

 

尖晶石窗户和透镜也可用来保护灵敏的设备,例如军用红外线相机。它还可以用来做出真正防撞的新手表和新手机的表面。

他补充,尖晶石窗户有助于保护卫星和太空船造访其他行星的恶劣环境。

“你可以把它们放在那里更久,进入到比现在所遇到更为严峻的环境,然后启动更多的功能。”

尖晶石也被称为铝酸镁,可以被发现为一种自然产生的宝石,例如黑王子红宝石,它是一种彩色的尖晶石。

 

玻璃的晶体结构意味着一旦表面形成裂痕,它就会一直穿过去,因而造成防弹玻璃变得无法看穿。相反的,由尖晶石制成的窗户,不会遇到同样的问题。尖晶石(如上述)对光线是完全透明的 甚至对红外线

 

这个新材料背后的团队(如上图),花了将近10年的时间来开发这项技术

 

美国海军研究实验室的研究人员合成他们自己的超纯尖晶石粉末,利用一种名为“烧结(sintering)”的过程,它们能够在热压中形成晶体薄片(如图所示)

这个材料还被发现在光学上是非常纯净的,因此可以用来做成灵敏的红外线相机和雷射的镜片。

Sanghera博士说:“雷射可以被认为是由光学元件组成的盒子,有被动元件和主动元件:被动元件只是一个保护窗户; 而主动元件是我们改变从另一端出来的光的颜色。

“这个(被动元件)窗户如果有任何杂质或垃圾的话,它能够吸收那个雷射光。当吸收时,物质会热起来。”

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