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【CNMO新闻】近日，CNMO从外媒获悉，一些研究人员利用准结晶技术开发出了一种韧性明显更高的氧化物玻璃，为未来生产更耐用、抗损伤的玻璃产品(如手机玻璃)铺平了道路。不少网友看后表示期待。“手机再也不怕摔了。”

手机玻璃
手机玻璃

外媒称，科学家制造出了一种具有前所未有韧性的氧化物玻璃。在高压和高温下，他们成功地使铝硅酸盐玻璃准晶化:由此产生的晶体结构使玻璃能够承受非常高的应力，并在环境条件下保持不变。因此，准晶化被证明是一种很有前途的生产超级防碎玻璃的方法。

在许多方面，玻璃是现代技术的一种有吸引力的材料。然而，其固有的脆性使其易于开裂和断裂，这限制了其潜在的应用。

科学杂志《自然材料》(Natural Materials)提出的新方法从氧化物玻璃开始，氧化物玻璃的内部结构相当无序，是商业上使用最广泛的玻璃材料。以含硅、铝、硼和氧的铝硅酸盐为例，德国和中国的研究小组现已成功赋予其新的结构。因此，他们在路透社大学的巴伐利亚实验地球化学和地球物理研究所(BGI)采用了高压和高温技术。

玻璃态（左）和准晶态（右）钙铝榴石的模拟结构
玻璃态(左)和准晶态(右)钙铝石榴石的模拟结构。

在10到15吉帕斯卡的压力和大约1000℃的温度下，硅、铝、硼和氧原子聚集在一起形成晶体结构。这些结构被称为“准晶”，因为它们不同于完全不规则的结构，但它们并不接近晶体的清晰规则结构。使用光谱技术和理论计算的经验分析清楚地显示了晶体结构和无定形不规则性之间的这种中间状态。

即使在压力和温度降低到正常环境条件后，铝硅酸盐玻璃中的二次晶体结构仍然可以保留。这些结构的玻璃渗透导致玻璃的韧性比准晶化前提高了许多倍——数值高达1.99±0.06 MPa(m)1/2。这是以前从未测量过的氧化物玻璃的韧性。同时，玻璃的透明度不会受到亚晶结构的严重影响。

研究人员解释了这种玻璃的非凡强化效果，因为从外部作用于玻璃的力通常会导致断裂或内部裂纹，但现在主要针对准晶结构。它们溶解这些结构的区域，并把它们变回无定形的随机状态。这样，玻璃作为一个整体获得了更大的内部塑性，从而在受到这些更强的力时不会破裂或破碎。

BGI的一位教授表示，准晶化带来的韧性增强表明，原子层面的结构变化会对氧化物玻璃的性能产生很大影响。在这个水平上，优化的玻璃作为一种远未耗尽的材料具有巨大的潜力。