珍珠母是一种虹彩材料，它衬在一些贝壳的内侧，其强度和韧性来自于其结构：脆性矿物碎片被柔软的蛋白质层层粘合。现在，研究人员已经使用相同的原理开发出一种超强玻璃复合材料，有一天可能会制造出几乎坚不可摧的智能手机屏幕、挡风玻璃和其他目前依赖各种类型处理玻璃的物品。
这种新型材料将刚性玻璃薄片（厚度小于百分之一毫米）与柔性丙烯酸结合。“当我们像珍珠母一样将这两种材料结合在一起时，我们获得了两种组分中最好的部分，”麦吉尔大学生物工程师、最近一篇描述该复合材料的论文的合著者 Allen Ehrlicher 说，该论文发表在《科学》杂志上。
玻璃和丙烯酸本身都是透明的，但是光线在这些材料中的传播速度不同。因此，之前尝试将它们结合起来的物质过于不透明。因此，研究人员在丙烯酸中混合了少量碳氢化合物，直到它与光的相互作用更像玻璃。
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Ehrlicher 说，结果不仅是透明的，而且比汽车挡风玻璃中使用的材料（夹在两层玻璃之间的树脂）强度高出 400%，抗损伤能力高出 650%。此外，这种新物质可以使用标准工具进行切割和钻孔。Ehrlicher 将丙烯酸将玻璃薄片结合成堆叠结构的方式比作错层堆砌的砖墙：任何穿过新材料的裂缝都会沿着丙烯酸接缝呈曲折路径延伸，从而需要更多的能量才能断裂。“通过迫使裂缝沿着一条漫长的路径延伸，穿过大量的连接材料——用类比来说，就是大量的‘砂浆’——我们创造出了一种非常非常坚韧的材料，”他解释道。
为了构建这些层，研究人员在离心机中旋转他们的成分。康奈尔大学材料科学家 Lara Estroff（未参与这项研究）表示，这种简单的技术意味着“您将能够以比许多[其他]合成珍珠母更大的规模来完成这项工作”。这种易于制造的特性最终可能会实现各种应用。Saxon Glass Technologies 总裁 Arun Varshneya 指出，该材料仍然不如玻璃透明，并且更容易出现表面划痕。尽管如此，他说，“我对这项朝着正确方向迈出的勇敢努力实际上感到非常兴奋。” Varshneya 也没有参与这项研究，他赞扬了这种复合材料在整个材料中的强度，这与智能手机屏幕等物品中使用的化学强化玻璃（其硬化仅限于薄表面层）形成对比。
Ehrlicher 说，他希望在保持新材料卓越韧性的同时，继续提高其透明度和抗划伤性。“透明度和强度、强度和刚度或断裂功和刚度之间不可避免地存在权衡，”他说。“而我们在这里创造的是所有这些方面最佳的平衡点。”