隨著智能手機的普遍應(yīng)用，幾乎每位消費者都要面對手機“碎屏”的煩惱。商家甚至推出為手機屏幕專門保駕護(hù)航“ 碎屏險”，來為消費者的手機屏幕“買安心”。

那么，手機屏幕的碎裂真的不可避免嗎？這種“煩惱”通過科學(xué)的途徑該如何解決？

近日，麥吉爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型玻璃材料， 它的強度比原材料堅固3000倍，是目前報道中已知最堅固、最堅韌的玻璃。與普通玻璃相比，這種新型玻璃材料的強度是普通玻璃的3倍，抗斷裂性則高出普通玻璃5倍以上，并且還能夠像塑料那樣富有彈性。

有專家認(rèn)為，“這種新型玻璃的量產(chǎn)和使用，可以改變整個智能手機屏幕市場以及其他應(yīng)用?！?p>

9月10日，相關(guān)論文以《離心和指數(shù)匹配產(chǎn)生強而透明的仿生珠光復(fù)合材料》為題發(fā)表在 《自然》。

受珍珠內(nèi)層結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，麥吉爾大學(xué)的科學(xué)家們研發(fā)了一種更堅固、更有韌性的玻璃。通常，玻璃會因撞擊而破碎，而這種新型材料由于具有塑料的彈性，這給未來用于改善手機屏幕等應(yīng)用帶來了更多的可能。

靈感來自大自然，強度是普通玻璃的3倍，抗斷裂性高出5倍以上

在現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用中，雖然使用鋼化和層壓等技術(shù)可以使玻璃強化得以改善，但它們存在成本高、表面損壞便不可再用等缺陷。

麥吉爾大學(xué)生物工程系副教授艾倫·埃利徹對媒體表示，“直到現(xiàn)在，在高強度、韌性和透明度之間存在權(quán)衡。我們的新材料不僅強度是普通玻璃的3倍，而且抗斷裂性也高出5倍以上?！?p>

該材料的設(shè)計靈感來源于大自然，研究人員創(chuàng)造了一種與珍珠層結(jié)構(gòu)相似的新型玻璃薄片和丙烯酸的復(fù)合材料。埃利徹說：“大自然是設(shè)計大師，研究生物材料的結(jié)構(gòu)并了解它們的工作原理為新材料提供了靈感， 有時甚至是藍(lán)圖?！?/p>

他補充說道：“令人驚訝的是，珍珠層具有堅硬材料的剛性和柔軟材料的耐用性，使其兩全其美， 它由堅硬的粉筆狀物質(zhì)組成，這些物質(zhì)與高彈性的軟蛋白質(zhì)分層。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了非凡的強度，使其比構(gòu)成它的材料堅固3000倍。”

研究人員表示，“微米大小的玻璃片和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）通過離心混合和結(jié)構(gòu)化，形成致密的PMMA玻璃層。通過將PMMA的折射率調(diào)整為玻璃的折射率，并使用化學(xué)功能化來創(chuàng)建連續(xù)界面，可以創(chuàng)建透明的復(fù)合材料。

研究人員通過玻璃薄片和丙烯酸層模仿珍珠層的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而產(chǎn)生出這種非常堅固但卻不透明的材料， 并適合輕松且廉價地生產(chǎn)。然后，該團(tuán)隊再通過進(jìn)一步的研究，使復(fù)合材料具備光學(xué)透明性。

“通過調(diào)節(jié)丙烯酸的折射率，我們使其與玻璃無縫混合， 形成真正透明的復(fù)合材料。”麥吉爾大學(xué)博士后研究員、研究論文主要作者阿里·阿米尼說。

柔性玻璃的發(fā)明起源

據(jù)推測， 柔性玻璃并不是新生產(chǎn)物，而極有可能是從羅馬皇帝提比略·凱撒統(tǒng)治時期就存在的“失傳發(fā)明” 。根據(jù)羅馬作家伊烏斯· 普林尼·塞坤杜斯的流行歷史記載“發(fā)明家將一個由這種材料制成的飲水碗拿到了皇帝的面前。當(dāng)打破這個特殊材料制成的碗時，它只是凹陷而沒有破碎”。

“當(dāng)我想到提比略· 凱撒的故事時，我很高興我們的材料創(chuàng)新帶來了‘新生而不是導(dǎo)致‘幻滅?！卑＠麖卣f。

下一步， 該團(tuán)隊計劃通過采用智能技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)及優(yōu)化這種材料，允許玻璃改變其屬性，如顏色、力學(xué)和導(dǎo)電性等。