Äußerst

Aug 28, 2023

Es gibt einige raffinierte Forschungsarbeiten der Universität Bayreuth zusammen mit Partnern in China und den USA zur Herstellung von äußerst widerstandsfähigem Alumosilikatglas mit ungewöhnlicher Struktur. Das Bild oben zeigt links die regelmäßige Glasstruktur und rechts die parakristalline Struktur.

Aluminosilikat, das Silizium, Aluminium, Bor und Sauerstoff enthält, ist eine Art Oxidglas. Oxidgläser sind eine Gruppe, zu der Borosilikatgläser und andere gängige Gläser gehören. Strukturell gesehen weisen diese Brillen alle eine relativ ungeordnete innere Struktur auf. Sie sind für ihre Klarheit bekannt, aber nicht besonders für ihre Haltbarkeit.

Wissenschaftler haben im Laufe der Zeit gelernt, dass unter hohem Druck ungewöhnliche Dinge passieren. In diesem Fall entdeckten die Forscher, dass Temperaturen um 1000 °C und Drücke zwischen 10 und 15 Gigapascal (ein enormer, aber nicht absurder Druck) dazu führten, dass sich Silizium-, Aluminium-, Bor- und Sauerstoffatome auf eine Weise gruppierten, die eindeutig nicht vollständig kristallisiert ist. unterscheidet sich aber dennoch von der üblichen unregelmäßigen Struktur von Glas. Diese Parakristallisation bleibt auch nach Druck- und Temperaturabfall bestehen.

Was bedeutet das? Dies bedeutet eine noch nie dagewesene Zähigkeit bei Oxidgläsern und hat keinen wirklichen Einfluss darauf, wie klar das Glas ist. Wenn es Kräften ausgesetzt wird, die normalerweise zu Rissen oder Brüchen führen würden, werden diese Spannungen stattdessen von den parakristallinen Strukturen absorbiert, die sich wiederum in die amorphe, zufällige Struktur zurückverwandeln, die man normalerweise bei Glas sieht. Weitere Informationen finden Sie im Forschungsbericht Toughening Oxid Glasses Through Paracrystallization.

Trotz des Namens handelt es sich bei Alumosilikatglas nicht um transparentes Aluminium. Das wird man vielleicht so schnell nicht in einer Heimwerkstatt machen, aber es ist trotzdem ziemlich raffiniert.