你知道嗎?在世界上發現了一種最神奇的玻璃,這種玻璃可以抵抗住子彈的沖擊,子彈頭瞬間破裂。甚至也可以耐受住液壓機的40噸壓力。但你想毀掉它,只需要輕輕的一捏,就可以將它粉碎。這種神奇的玻璃,就像一滴眼淚,俗稱魯伯特之淚。它是目前比鉆石還要堅硬的玻璃。

如此堅硬的玻璃,究竟是如何被發現的呢?
最早發現這種玻璃的是在1660年,有位巴達維亞的魯珀特王子很喜歡制作玻璃工藝品,偶然的一天,他突然有個奇特的想法,就是將熔融的液態玻璃從鑄造爐中撈出,垂直放在冰水上面。等待玻璃靠自然重力滴下落在冰水中迅速冷卻,最后這個落淚的過程形成了一個有著巨大頭部和長尾巴形狀,類似于蝌蚪狀的水滴玻璃工藝品,然后人們給它起了一個浪漫的名字,就是魯伯特之淚。
就是這樣堅硬不摧魯伯特之淚,但只需要用手輕輕一捏就可以讓它粉身碎骨。這又是為什么呢?
這個問題曾困惱科學家將近300年之久。直到1994年,才被來自普渡大學和劍橋大學材料小組的錢德拉教授和喬杜里教授研究清楚。他們利用高速攝像機拍攝在魯伯特在形成和損壞時的狀態,最終得到了它們堅硬無比的原因。

原來魯伯特之淚在制作過程中,由于滾燙的玻璃遇水急速冷卻,表面形成堅硬的保護膜,但內部來不及固化就被包圍住了,所以還處在柔軟的狀態。等到內部開始冷卻時,外部開始收縮,形成拉應力與壓應力的平衡。所以當我們輕輕一捏尾部時,平衡狀態被破壞,內部的殘余應力釋放出來后,使得裂紋迅速傳遍全身,支離破碎,根據觀測,其裂紋的傳遞速度可達秒速1450米至1900米。
那這種有奇怪特性的玻璃,究竟有什么用呢?
其實對于魯伯特之淚的應用早已廣泛存在于我們生活之中。例如我們經常使用的鋼化玻璃就是根據魯伯特之淚的原理制作而成的。鋼化玻璃硬度高,而且不會像普通玻璃那樣隨意被切割,給我們的生活帶來了很多的方便。目前,科學家還在研究魯伯特之淚更多應用價值,相信在未來將會給我們的生活帶來更多可能。

本期內容到此結束,我是一只堅持做優質科普的螢火蟲,愿以螢火之光去追逐科學的皓月之輝。我們下期再見。
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