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超高韧性——
新型氧化物玻璃
近期,《自然材料》杂志刊文称,德国拜罗伊特大学的科研人员与来自中国、美国的研究人员合作,共同研发出一种具有超强韧性的氧化物玻璃。
玻璃是一种在日常生活中广泛使用的材料,然而由于其固有的脆性,在使用中常常会产生裂纹或者断裂。而这种新型玻璃的韧性非常高,可以在承受巨大外力的同时保持稳定,其断裂强度达到惊人的1.99兆帕,大大超过了目前市场上所有的化学强化玻璃。这种新型玻璃如果安装在建筑物或者汽车、飞机上,将使建筑或交通工具获得更高的安全保护,因而具有广泛的应用前景。
据介绍,这种新型玻璃的独特之处在于其内部的类晶体结构。当玻璃受到外力时,能够通过调整晶体结构来抵抗外力,从而表现出极高的韧性。
环境友好——
新型生物分子玻璃
近期,中国科学院研究团队以生物衍生的氨基酸或肽为原料,开发出一种可生物降解、生物循环再利用的新型环保玻璃。相关研究成果发表于《科学进展》杂志。
近些年,建筑行业飞速发展,城市中每年的废玻璃回收量飞速增长。由于玻璃难以被腐蚀,在自然界中不容易被降解,给环境和社会造成了极大的负担。因而,开发可生物降解的玻璃势在必行。
通常情况下,生物分子热稳定性较差,容易在制造玻璃时的高温下分解。研究人员创新使用化学修饰的氨基酸或肽,通过对加热和冷却速率的精确控制,在达到它们的分解温度之前,对其进行过冷,最终凝固成玻璃。这种玻璃暴露在消化液和堆肥中时,需要几个星期到几个月的时间便可自然分解。
研究人员表示,这种新型生物分子玻璃的硬度或将比标准玻璃低,但仍适用于不少场景,能对环境保护起到积极作用。
自主降温——
新型冷却玻璃
近日,美国马里兰大学研究团队研发出了一种新型冷却玻璃。这种玻璃无需使用电力,就可以降低室内温度。相关研究成果发表于《科学》杂志。
新型冷却玻璃的关键,在于其使用的微孔玻璃涂层。这种涂层一方面可以反射99%的太阳辐射,阻止建筑物吸收热量;另一方面,它可以通过长波红外辐射向外释放能量。研究人员表示,使用微孔玻璃涂层后,可以在正午使涂层下的材料温度降低3.5摄氏度,并可能减少公寓楼10%的年碳排放量。
除此之外,这种新型冷却玻璃具有较好的环境稳定性,可以耐受水、污垢、紫外线辐射,甚至承受1000摄氏度的高温。研究团队希望这种新型冷却玻璃能够帮助人们解决气候变化问题,减少碳排放。(本期观察:李少白 马耀辉 石 涛)
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