Các nhà khoa học Nhật Bản phát minh ra loại thủy tinh “không thể phá vỡ”.

Những ngày mà các siêu anh hùng đập vỡ kính cửa sổ để xông vào căn cứ của các nhân vật phản diện có lẽ đã tới hồi kết. Một nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Công nghiệp của trường Đại học Tokyo đã phát minh ra một loại thủy tinh hỗn hợp mới, cứng như thép và gần như không thể phá vỡ được. Khám phá mới này của họ đã được công bố trên tạp chí Scientific Reports.

Sức mạnh của loại thủy tinh mới này đến từ khả năng không bị biến dạng vĩnh viễn trước tác động của ngoại lực, nguyên nhân chính khiến những thứ như gạch bị phá hủy. Đặc trưng đó của các vật liệu – được các nhà khoa học gọi là “modul đàn hồi” – đối với loại thủy tinh mới này có thể so sánh với thép. Loại thủy tinh này cũng được chế tạo để có được “độ cứng” rất lớn, một đặc tính quan trọng khác. Với độ cứng được chế tạo, rất khó để có thể làm trầy xước loại thủy tinh mới này.

Những đặc điểm đó hoàn toàn không phải ngẫu nhiên mà có được: thủy tinh này chứa các hợp chất nhôm oxit, thứ lừng danh vì tính bền cơ học của chúng. Cấu dạng của  Al₂O₃ trong thủy tinh mới chính là dạng của nhôm oxit trong khoáng vật Corundum, khoáng vật đứng thứ hai trong thang độ cứng Mohs, chỉ sau kim cương (độ cứng của Corundum nguyên chất là 9,0, thứ cứng nhất là kim cương có độ cứng là 10,0).

Các hợp chất nhôm oxit đặc biệt thường được coi là hỗn hợp các loại nhôm oxit có cấu dạng khác nhau, dù các ưu điểm vượt trội của chúng đã được biết đến từ lâu, nhưng ý tưởng thêm chúng vào thủy tinh luôn gặp phải các khó khăn khi tiến hành trên thực tế. Trước đây, mỗi khi các nhà khoa học muốn thêm hỗn hợp nhôm oxit vào thủy tinh, họ đều sử dụng một vật chứa. Nhưng không may, hỗn hợp nhôm oxit lỏng luôn bị kết tinh tại các góc và cạnh của vật chứa trước khi nó có cơ hội để được pha trộn vào thủy tinh.

Chất lỏng chỉ có thể chuyển thành dạng rắn nếu chúng có một thứ gì đó làm trung tâm kết tinh – những thứ như vậy được gọi là mầm tinh thể. Nước chỉ có thể chuyển thành băng nếu chúng có một bong bong hay một hạt rắn để có thể đóng băng quanh điểm đó. Để giải quyết vấn đề tương tự với hỗn hợp nhôm oxit lỏng, các nhà khoa học Nhật Bản giữ hỗn hợp lỏng và thủy tinh trong khí oxi để chúng thành công hòa lẫn vào nhau, tránh sự có mặt của mầm tinh thể.

Dùng tia laze từ carbon dioxit để nung chảy 2 chất trên và cho chúng hòa lẫn vào nhau, họ tạo ra được thủy tinh mới có chứa 50% nhôm oxit. Công nghệ nâng vật lên bằng khí động học này đã tạo ra loại thủy tinh hoàn toàn trong suốt, mỏng, nhẹ và các đặc điểm cơ học tuyệt vời khác.

“Chúng tôi mong rằng có thể thương mại hóa loại thủy tinh này trong vòng năm năm tới.” trợ lí của giáo sư Atsunobu Masuno, đồng tác giả công trình, Asahi Shimbun nói.

Đây là tin vui lớn cho những người sử dụng smartphone, vì màn hình cảm ứng của họ có nguy cơ vỡ rất cao. Nếu một chiếc ly làm bằng loại thủy tinh này rơi xuống sàn đá hoa, nó sẽ gây ra một vết xước trên nền đá mà không hề bị vỡ ra thành nhiều mảnh thủy tinh sắc nhọn trong nhà bếp của bạn. Các tòa nhà kính chọc trời sẽ có sức chống chịu cao hơn trước các thảm họa thiên nhiên.

Theo iflscience