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ライフハッカー編集部  - ,,,,  01:00 PM

スマホのひび割れにさようなら? 鋼のように丈夫な超強化ガラス素材とは

スマホのひび割れにさようなら? 鋼のように丈夫な超強化ガラス素材とは

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Popular Science:携帯電話の画面にヒビが入ることはなくなる?

技術者は、建築物や機器の可能性を日々追求していますが、ガラスの特性を高めるための新たな方法もいくつか発見しています。一般的にガラスは、鉱物を高温で熱したあとに、冷却させて作ります。しかし、超高層ビルの壁面に輝くガラス、またスマートフォンやタブレットの画面に使われるガラスの大部分は、金属を加えることで素材を強化する、特別な製造工程を経て作られています。先月、学術誌『Scientific Reports』で発表された研究論文によると、日本のある研究チームが、新たな製造法を利用してガラスにアルミニウムの一種を加える方法を発見したと言います。


超強化ガラスの製造に貢献するかもしれないと、この研究チームが以前から目をつけていた「アルミナ(酸化アルミニウム)」は、地球上でもっとも強力な化学結合を有しています。

科学者らは、アルミナをガラスに加えることで非常に強固な新素材を作り出せるという仮説を立てましたが、初期の試みでは苦戦を強いられました。アルミナを含むガラスを作ろうとすると、混ぜるための容器が触れる表面の部分に、不透明の二酸化ケイ素結晶が形成されてしまい、ガラスの透明性が失われてしまったのです。

しかし、同チームは今回の新たな研究で、この問題を切り抜ける方法を見つけました。容器を完全に隔たらせる「無容器法」という製造法を開発したのです。まるで手品師のトリックのように聞こえるかもしれませんが、実際の方法もそれと同じくらい優れたものです。

ガラスとアルミナの合成物は空間に浮かせた状態で形成され、この間、合成物とそれを入れている容器との間に酸素ガスが送り込まれます。その後、冷却すると共に、ヘラの役割を果たすレーザーで合成物は混ぜ合わされ、その結果、アルミナの含有量が多い素材ができあがります。もちろん、透明な反射素材であることは確認されています。また、科学ブログ「Phys.org」の記事によると、注目すべき点として、ガラスの硬度が非常に高いことが上げられており、実験では、ほかの酸化ガラスや大部分の金属を上回り、鋼と同程度であると示されています。

研究チームは、ほかの超強化ガラスの製造も、無容器法を利用することで実現されることを期待しています。しかし、現段階では無容器法による生産規模は小さく、その拡大方法が検討されています。もしそれが実現したならば、建築物や機器には超強化ガラスが採用され、もう携帯電話画面にヒビが入ることはなくなるでしょう。


THIS SUPER GLASS MATERIAL IS ALMOST AS STRONG AS STEEL|Popular Science

Alexandra Ossola(訳:コニャック
Photo by Shutterstock.

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