Несмотря на многочисленные преимущества, стекло имеет один большой недостаток — хрупкость. Инженеры из Университета штата Пенсильвания разработали новый тип материала, который не только в 10 раз более устойчив к повреждениям, но и требует значительно меньше энергии для производства.
Как известно, обычное стекло производится из смеси кварцевого песка, кальцинированной соды и известняка путем нагревания до 1500°C. При этом выбрасывается огромное количество углекислого газа в атмосферу, да и сами материалы являются источником выбросов CO2 при плавлении.
В составе нового стекла, которое получило название LionGlass, кальцинированная сода и известняк заменены некарбонатными материалами, точный состав которых до сих пор не разглашается из-за заявленного патента. Это позволило снизить температуру плавления материалов до 40°C и уменьшить потребление энергии примерно на 30%.
Более того, было обнаружено, что некоторые образцы LionGlass обладают устойчивостью к появлению трещин, которая как минимум в 10 раз выше, чем у стандартного известково-натриевого стекла. Группа испытала образцы с помощью алмазного индентора Виккерса и обнаружила, что стекло не трескается даже при силовой нагрузке в 1 кг (для сравнения, обычное стекло начинает трескаться при нагрузке всего 0,1 кг).
По мнению инженеров, улучшенная устойчивость LionGlass к повреждениям обусловлена особым дизайном атомной сетки стекла, пластическая деформация которой позволяет поглощать и рассеивать приложенную извне энергию от царапин, вмятин и т. д. Причем это свойство присуще самому стеклу и не зависит от внешних методов упрочнения, таких как термическая закалка, ионный обмен или ламинирование.
Еще одно преимущество нового типа стекла — за счет высокой прочности изделия из этого материала могут быть тоньше и легче, что облегчает транспортировку. В настоящее время команда подала заявку на патент на LionGlass и надеется вскоре вывести материал на коммерческий рынок.
