تولید شیشه‌ای به سختی فولاد با به کارگیری اکسید آلومینا

با افزودن مقدار زیادی آلومینا به شیشه‌ی در حال ساخت، شیشه شفافیت خود را حفظ می‌کند اما سختی آن به حد فلزات افزایش می‌یابد.

گروهی از محققان با همکاری موسسه تحقیقاتی تابش سینکروترون ژاپن و توکیو، نوعی شیشه تولید کرده‌اند که حتی از بسیاری از فلزات قوی‌تر است.

محققان طرح خود را در مجله‌ی Scientific Reports منتشر کردند و چگونگی آغشته سازی شیشه به مقداری از اکسید آلومینیوم را شرح دادند. 

شیشه‌ای که مقابل ضربه و افتادن مقاوم باشد در طیف گسترده‌ای از حوزه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

به همین علت دانشمندان به فکر جستجو برای راهی مناسب جهت ساخت شیشه‌های بسیار قوی و مقاوم افتادند یکی از این راه‌ها افزودن مقدار زیادی از اکسید آلومینیوم به ترکیب، به ویژه آلومینا می‌باشد زیرا آلومینا دارای بالاترین انرژی تفکیک در بین اکسیدهای دیگر است. 

تحقیقات قبلی نشان داده است که شیشه ی ساخته شده با چنین روشی، مستحکم تر از شیشه‌های معمولی است. 

اما دانشمندان ساخت چنین شیشه‌ای را منع کردند زیرا زمانی که آلومینا در زمان ساخت شیشه به مخلوط اضافه می‌شود، کریستال های دی‌اکسید سیلیکون رشد می‌کنند و این فرآیند موجب کم ارزش شدن ماده‌ی نهایی خواهد شد. 

پژوهشگران در تلاش جدید، با حذف ظرف این مشکل را حل کردند به این معنی که در روند جدید فرآیند مخلوط کردن در هوا انجام می‌شود. مخلوط را از پایین با گاز اکسیژن تحت فشار قرار می‌دهند و از لیزر به عنوان کفگیر برای ترکیب مواد با هم استفاده می‌کنند. 

نتیجه‌ی نهایی شیشه‌ای با مقدار آلومینای بیشتر از هر شیشه‌ای که تاکنون تولید شده می‌باشد و شفاف، بی‌رنگ و سخت است، آزمایشها نشان می‌دهد سختی این شیشه تقریبا همانند فولاد است.