Σπινέλιος-Το γυαλί φαίνεται ότι βρήκε το μεγάλο του αντίπαλο

Φανταστείτε ένα παράθυρο ανθεκτικό σαν πανοπλία τανκ, μια κάμερα με φακό που δεν χαράζει ακόμα και στη χειρότερη αμμοθύελλα, ή ακόμα και ένα κινητό με οθόνη που δεν σπάει ποτέ. Το γυαλί φαίνεται ότι βρήκε το μεγάλο του αντίπαλο: διαφανή φύλλα από ένα ορυκτό υλικό που ονομάζεται σπινέλιος.



Το Ερευνητικό Εργαστήριο του αμερικανικού Πολεμικού Ναυτικού ανέπτυξε μέθοδο για την παραγωγή διαφανούς σπινέλιου σε επίπεδα ή καμπύλα φύλλα.

Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θωρακίσεων, οπτικών που ακολουθούν το καμπύλο σχήμα πολεμικών αεροσκαφών, για προστατευτικές ασπίδες προσώπου, ή ακόμα και στις διάφανες θήκες όπλων λέιζερ.

Το σπινέλιο «είναι οξείδιο του μαγνησίου και αργιλίου [MgAl2O4]» εξηγεί ο Δρ Γιας Σανγκέρα, επικεφαλής του ερευνητικού προγράμματος που συνεχίζεται εδώ και μια δεκαετία.

Στις χρωματιστές, φυσικές μορφές του, ο σπινέλιος θεωρείται πολύτιμος λίθος. Ένα διάσημο παράδειγμα είναι το «Ρουμπίνι του Μαύρου Πρίγκιπα», ένα κόκκινο πετράδι στη συλλογή των Κοσμημάτων του Βρετανικού Στέμματος. Στην πραγματικότητα δεν είναι ρουμπίνι αλλά σπινέλιος που περιέχει κόκκινη χρωστική.

Στο κοντινό μέλλον, το υλικό αυτό θα μπορούσε να αντικαταστήσει το λιγότερο ανθεκτικό και σκληρό γυαλί. Μια πρώτη εφαρμογή θα μπορούσε να είναι τα αλεξίσφαιρα παράθυρα στρατιωτικών οχημάτων, τα οποία αποτελούνται σήμερα από στρώματα γυαλιού και πλαστικού με συνολικό πάχος που μπορεί να ξεπεράσει τα δέκα εκατοστά.

Ένα λεπτότερο φύλλο διαφανούς σπινέλιου θα μείωνε το βάρος ενός τέτοιου παράθυρου κατά τουλάχιστον δύο φορές, λέει ο Σανγκέρα.

Το βασικό πρόβλημα για τους ερευνητές ήταν ότι το φυσικό σπινέλιο δεν είναι αρκετά διαυγές. Προηγούμενες απόπειρες για την παραγωγή διαφανούς σπινέλιου βασίζονταν σε σταδιακή κρυστάλλωση του οξειδίου και έδιναν μόνο θολά φύλλα.

Η λύση που ανέπτυξε το ερευνητικό εργαστήριο του ναυτικού είναι μια θερμή πρέσα που ασκεί μεγάλες πιέσεις σε καθαρή σκόνη MgAl2O4, αναγκάζοντάς τη να σχηματίσει πολυάριθμους κρυστάλλους. Χάρη σε αυτή την πολυκρυσταλλική δομή, το Spinel μπορεί να φθαρεί τοπικά αλλά δεν σχηματίζει ρωγμές που διαδίδονται σε όλο του τον όγκο όπως συμβαίνει με το γυαλί.

Επιπλέον, η πρέσα μπορεί να έχει καμπυλωτό σχήμα και να δίνει έτσι φύλλα σπινέλιου σε σχεδόν οποιοδήποτε σχήμα.

Περιέργως, η πιο δαπανηρή φάση της διαδικασίας παραγωγής είναι το προσεκτικό γυάλισμα του διαφανούς σπινέλιου -περίπου όπως γυαλίζονται οι πολύτιμοι λίθοι.

Ένας άλλος περιοριστικός παράγοντας είναι το σχετικά μικρό μέγεθος των παραγόμενων φύλλων, τα οποία αρχικά είχαν μέγιστη διάμετρο 20 εκατοστά. Όταν όμως το εργαστήριο αδειοδότησε τη χρήση της τεχνολογίας σε ανεξάρτητη εταιρεία, η διάμετρος αυξήθηκε σε πάνω από 76 εκατοστά.

Εφόσον η πρόοδος συνεχιστεί, μπορούμε να ελπίζουμε ότι στο μέλλον οι οθόνες των κινητών και οι φακοί των φωτογραφικών μηχανών θα γίνουν ανθεκτικοί σαν στρατιωτική πανοπλία.
Newsroom ΔΟΛ

Comments

  • Ο Καναδάς έχει τα μεγαλύτερα γαλακτοκομεία στον κόσμο και είναι ένοχη για κακοποίηση ζώων
    Ο Καναδάς έχει τα μεγαλύτερα γαλακτοκομεία στον κόσμο και είναι ένοχη για κακοποίηση ζώων

  • Andrea ft. Mario Joy - Miss California
    Andrea ft. Mario Joy - Miss California

  • Ο Τραμπ ΣΠΑΕΙ την ΚΑΡΑΝΤΙΝΑ - Η Θεραπεία δε θα γίνει ΧΕΙΡΟΤΕΡΗ από το Πρόβλημα
    Ο Τραμπ ΣΠΑΕΙ την ΚΑΡΑΝΤΙΝΑ - Η Θεραπεία δε θα γίνει ΧΕΙΡΟΤΕΡΗ από το Πρόβλημα

  • Γυναίκα Rodeo
    Γυναίκα Rodeo

  • Windows 12, ένα λειτουργικό σύστημα που υπόσχεται να μην σας προδώσει
    Windows 12, ένα λειτουργικό σύστημα που υπόσχεται να μην σας προδώσει

    Αν τα Windows 10…

  • Δορυφόρος κινδυνεύει να εκραγεί οταν θα βρίσκεται στη σκιά της Γης και οι μπαταρίες θα μπουν στη διαδικασία επαναφόρτισης
    Δορυφόρος κινδυνεύει να εκραγεί οταν θα βρίσκεται στη σκιά της Γης και οι μπαταρίες θα μπουν στη διαδικασία επαναφόρτισης

    Ο αμερικανικός…

  • Τα 10 αγαπημένα μπαρ του Αιγαίου
    Τα 10 αγαπημένα μπαρ του Αιγαίου

    Υπάρχουν πολλά…

  • Οι 13 καλύτεροι τρόποι πρόληψης του καρκίνου
    Οι 13 καλύτεροι τρόποι πρόληψης του καρκίνου

    Τα 13 καίρια…

  • Samsung Galaxy C9
    Samsung Galaxy C9

    Βρισκόμαστε…