Si alguna vez dejó caer su teléfono inteligente en un piso de concreto, usted conoce esa sensación temida cuando le da la vuelta para ver qué tan mal se ha roto la pantalla, pero ese estrés pronto será cosa del pasado. Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han descubierto una forma de hacer que el vidrio sea menos frágil y menos propenso a romperse.

Sus hallazgos, dirigido por Yunfeng Shi, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en Rensselaer, fueron publicados recientemente en Nano Lett .

El vidrio que se usa actualmente en muchos teléfonos inteligentes pertenece a la familia del vidrio de óxido, en el que los átomos de silicio generalmente se unen a cuatro átomos de oxígeno. Ese tipo de arreglo de unión crea una red de vidrio rígida que no permite la deformación plástica. Entonces, cuando se aplica una tensión externa significativa, como ocurre cuando un teléfono se cae sobre un piso duro, el vidrio se rompe.

Lo que Shi y sus colegas encontraron a través de simulaciones moleculares fue que el vidrio de sílice, hecho comprimiendo nanopartículas de sílice juntas, se puede estirar hasta el 100 por ciento sin romperse. También descubrieron que la ductilidad mejorada surge cuando el silicio se une con cinco átomos de oxígeno en lugar de cuatro, Dijo Shi. Esto se conoce como silicio quíntuple, y es capaz de cortar el flujo bajo tensión.

"La compresión realmente cambia la estructura del material, "Dijo Shi.

Esta plasticidad mejorada permite que el vidrio soporte más carga sin fracturarse. Más allá de nuestros teléfonos el potencial de este hallazgo se extiende a numerosas aplicaciones.

"Este vidrio es tan rígido como el acero. Así que, si el vidrio se puede endurecer lo suficiente, puede reemplazar el acero, "Dijo Shi." Nuestro santo grial es hacer un material estructural transparente ".

Este descubrimiento se realizó mediante simulaciones moleculares. Ahora, Shi dijo, el siguiente paso es probarlo en el laboratorio.

Yanming Zhang, un estudiante de posgrado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, es el primer autor de este artículo. El trabajo se realizó en colaboración con Liping Huang, profesor de ciencia e ingeniería de materiales.