Dr. Erkka Frankberg and co-authors from Finland, France, Austria, Norway, USA and Italy (there is also "our" Matteo Vanazzi from the Politecnico di Milano) used a technique called pulsed laser deposition to convert thealumina (Al 2 O 3 ) in a state similar to glass.
"Conventional glass is fragile and shatters easily under pressure", he said Frankberg about the newly developed "transparent metal". “Abbiamo scoperto un modo per produrre vetro che mostra un comportamento duttile. In altre parole, il nostro vetro è pieghevole e più duro del vetro convenzionale. “
The method adopted
It is extremely difficult to convert aluminum oxide into a glassy substance
Traditional glass manufacturing processes cannot be applied to aluminum oxide because it easily transforms into the crystalline form. The solution is to cool the material extremely quickly from a high temperature to prevent crystallization. What we get is a translucent ductile metal.
La fabbricazione di un vetro duttile che mostri plasticità è estremamente impegnativa. Per questo il processo deve essere ulteriormente perfezionato e sviluppato prima che il nuovo tipo di vetro possa essere prodotto su larga scala quasi come un metallo trasparente e diffuso alla stregua di altri super materials under study today.
"Both aluminum and oxygen are abundant on Earth, but we need an unconventional manufacturing process to achieve the desired properties", has explained Frankberg.
The ductile glass produced must also be pure and flawless
Un materiale di vetro di alta qualità è obbligatorio se si vuole renderlo pieghevole. La presenza di eventuali imperfezioni nel vetro come crepe, bolle o impurità, può provocare fratture. "In our glass, atoms are able to move from one position to another before the glass reaches the stress necessary for fracturing, while in conventional glass, the fracture stress is achieved before the atoms begin to move, which is why which the glass breaks easily, " says Frankberg.
The team prepared thin films of this glass and subjected them to mechanical stress. The material showed properties of a "transparent metal", was stretched and compressed, as well as shear.
In the future we will have glasses that deform, "dent" but do not break.
“Dimostrare la duttilità è solo l’inizio. Successivamente esamineremo quali altri tipi di vetro hanno la stessa capacità”.
Il work del team è stato pubblicato nel numero del 15 novembre 2019 della rivista Science .
