研究人員制備出了柔性的大塊玻璃

【中玻網(wǎng)】說(shuō)到電子產(chǎn)品，人們希望它越薄越好。

　　筆記本電腦、平板電腦和手機(jī)對(duì)輕薄設(shè)計(jì)的渴望是輕薄材料(比如石墨烯)受到諸多媒體報(bào)道的原因之一，因?yàn)樗鼈兛梢詫?shí)現(xiàn)這些理想化的設(shè)計(jì)。此外，輕薄的材料還可以實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)制造商今年大力推動(dòng)的另一個(gè)特性:靈活性。

　　當(dāng)材料彎曲時(shí)，遠(yuǎn)離彎曲軸的區(qū)域比靠近彎曲軸的區(qū)域要承受更大的應(yīng)力。

　　對(duì)于像玻璃這樣的大塊易碎的材料來(lái)說(shuō)，將其制成薄片可以獲得更大的靈活性，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)區(qū)域可以離彎曲軸足夠遠(yuǎn)卻能承受斷裂點(diǎn)的應(yīng)力�？祵幚眠@一知識(shí)創(chuàng)造了一種厚度在100-200微米之間的柔性玻璃和一種仍在開(kāi)發(fā)中的新型超薄可彎曲玻璃。

　　從電子學(xué)的角度來(lái)看，為了彎曲，玻璃必須做得更薄，這與主流的器件的設(shè)計(jì)是一致的。但是從材料的角度來(lái)看，如果我們能制造出一種大塊彎曲的玻璃，即使這種材料的應(yīng)用還不知道，那豈不是很酷？

　　這樣的玻璃能被創(chuàng)造出來(lái)嗎？這也是為什么ACerS成員加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校材料科學(xué)與工程教授SabyasachiSen發(fā)現(xiàn)的硫硒系統(tǒng)玻璃如此吸引人的原因。根據(jù)Sen的說(shuō)法，這些硫族化物玻璃是無(wú)機(jī)玻璃的僅有例子，它們?cè)谡w形式上可以是柔性的。

　　Sen在一封電子郵件中說(shuō):“據(jù)我們所知，這種玻璃是無(wú)機(jī)玻璃(非聚合物)在散裝形式(不像康寧公司的柳樹(shù)玻璃那樣是100微米厚的玻璃)中具有柔性的僅有例子。”他補(bǔ)充說(shuō)，與柔性玻璃不同的是，硒硫玻璃在紅外光譜中是透明的，而不是可見(jiàn)光光譜，因此將用于其它的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　Sen說(shuō)，他們?nèi)ツ暝跒榻Y(jié)構(gòu)研究準(zhǔn)備樣品時(shí)發(fā)現(xiàn)了這種玻璃的獨(dú)特靈活性(一篇關(guān)于該研究的論文發(fā)表在《物理化學(xué)雜志》上)。

　　在結(jié)構(gòu)研究中，他們和來(lái)自國(guó)家高磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室和康寧公司的研究人員發(fā)現(xiàn)了單個(gè)元素的趨勢(shì)。無(wú)定形硫主要由S8分子環(huán)組成，而無(wú)定形硒幾乎完全由聚合的硒鏈組成，大部分保存在二元硫硒玻璃中，盡管硫和硒在鏈和環(huán)中都有明顯的混合。

　　在結(jié)構(gòu)研究之后，Sen和他在加州大學(xué)戴維斯分校的同事制作了不同成分的硒樣品，這些樣品有幾英寸長(zhǎng)，用于機(jī)械測(cè)量。他們還沒(méi)有完成這些測(cè)量，但是“僅僅能夠用手指彎曲它們就顯示了它們是多么獨(dú)特的靈活！Sen補(bǔ)充道。

　　硒硫二元玻璃的一個(gè)缺點(diǎn)是它們?cè)谑覝叵虏惶�(wěn)定，因?yàn)檫@些玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比室溫低幾度。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間置于高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的環(huán)境中時(shí)，這些玻璃會(huì)結(jié)晶。Sen說(shuō)，調(diào)查這項(xiàng)挑戰(zhàn)(除了機(jī)械測(cè)量)將是他們研究的下一步。

　　Sen說(shuō):“我們計(jì)劃是擴(kuò)展這項(xiàng)研究，以調(diào)查我們是否可以添加少量‘某種物質(zhì)’(如交聯(lián)劑)來(lái)穩(wěn)定這些玻璃在環(huán)境溫度下的穩(wěn)定性，并保持它們的柔韌性�！�