Перламутр вдохновил создателей ударопрочной керамики
Трещина в обычной керамике (слева) и в новом материале (справа).Фото: Florian Bouville, LSFC
Французские ученые разработали метод изготовления керамики, который делает ее существенно более прочной и устойчивой к появлению трещин. Описание технологии опубликовано в журнале Nature Materials, кратко о ней можно прочитать в пресс-релизе французского Центра фундаментальных исследований CNRS.
Устойчивость нового материала к появлению трещин объясняется его микроструктурой: он состоит из множества микроскопических кристаллов оксида алюминия, соединенных друг с другом в стопки. Трещинам для распространения в таком материале требуется преодолеть гораздо более длинный путь. Идея создания материала, по словам авторов, была подсказана природным перламутром — он состоит из множества твердых «кирпичей» карбоната кальция, скрепленных вязким «раствором» хитина и белков.
Ключевым этапом производства новой керамики является «сборка» кристаллов оксида алюминия из водной коллоидной суспензии. Для того, чтобы ускорить этот процесс, авторы охлаждали раствор, стимулируя рост кристаллов льда. На заключительном этапе производства получившийся материал спекали при высокой температуре.
Создатели новых материалов не впервые вдохновляются структурой перламутра. Так, искусственный перламутр ученые давно пытаются использовать при создании более прочной и легкой армейской брони. Недавно удалось создать такую версию материала, которая сохраняет не только прочность природного перламутра, но также превосходит его по силе и «переливчатости» блеска.
