gebrokenglas

Als u in de toekomst een glas laat vallen, levert dat geen scherven meer op. Het glas is hooguit wat verbogen. Tenminste: als het aan onderzoekers van de McGill Universiteit ligt. Zij hebben glas ontwikkeld dat buigt, maar niet breekt.

Voor de ontwikkeling van het glas lieten de onderzoekers zich inspireren door parelmoer. “De schelpen van weekdieren bestaan voor 95 procent uit kalk en dat is in zijn puurste vorm heel breekbaar,” legt onderzoeker François Barthelat. “Maar parelmoer, dat de binnenkant van de schelp bedekt, bestaat uit microscopisch kleine stukjes die een beetje lijken op miniatuur-Lego en extreem sterk en taai zijn.” Onderzoekers bestuderen het parelmoer al lang, maar het blijkt nog niet mee te vallen om het na te bootsen. “Stel je voor dat je een muur van Lego bouwt met microscopisch kleine bouwblokjes. Dat is niet gemakkelijk.”

Foto: McGill University.

Foto: McGill University.

Scheurtjes
Vandaar dat Barthelat het over een andere boeg gooide. Hij bestudeerde de ‘scheurtjes’ of ‘randjes’ die parelmoer bezit doordat het uit kleine ‘lego-blokjes’ is opgebouwd. Vervolgens graveerde hij netwerken van die 3D-micro-randjes in glazen plaatjes (zie de afbeelding hiernaast). Het resultaat was verbazingwekkend.

Sterker
De onderzoekers slaagden erin om voorwerpglaasjes – glaasjes die u onder de microscoop gebruikt – tweehonderd keer taaier te maken dan de glaasjes die niet gegraveerd waren. Door de golvende randjes in het glas konden eventuele barstjes die in een deel van het glas ontstonden niet verder schieten. “Wat we nu weten, is dat we glas sterker kunnen maken door patronen van micro-barstjes te gebruiken om grotere barsten te sturen en tegelijkertijd de energie die vrijkomt als glas barst, te absorberen.”

Het onderzoek van de wetenschappers beperkte zich tot voorwerpglaasjes, maar volgens Barthelat kan het proces ook gebruikt worden om alledaagse glazen voorwerpen te versterken.