原创文章版权归微信公众号 ＂把科学带回家＂所有 撰文 七君 透明又防弹的材料，你能想到什么？防弹玻璃？ 实际上，有一种新材料比防弹玻璃更硬而且更轻巧，它就是氮氧化铝透明陶瓷，也叫 ALON。 各式ALON透明陶瓷 早在20世纪70年代就有人开始探索氮氧化铝的性质。1986年，首个氮氧化铝透明陶瓷被发明，后来在2009年相关专利被美国 Surmet 公司获得，氮氧化铝透明陶瓷也被命名为 ALON。就这样，氮氧化铝透明陶瓷开始了商业化的道路。 ALON 不含玻璃的主要原材料二氧化硅，也不是高分子化合物，而是用铝、氧和氮合成的。简单来说，它是一种透明的陶瓷：它是用氮氧化铝粉末在高温下烧结而成，类似于陶瓷的制法；最后再抛光打磨，ALON 就变得透明了。 用氮氧化铝粉末制造ALON的过程 图片来源：Surmet 是的，透明的陶瓷听起来很科幻，它也出现在很多科幻作品中。比如在2015年的大片《侏罗纪世界》中，球形游览车的外壳就是用 ALON 制造的。也有许多《星际迷航》的粉丝认为 ALON 就是《星际迷航IV》里用来拯救未来的透明铝。 根据《侏罗纪世界》的设定，球形游览车外壳就是用ALON制造的。 等等，为什么陶瓷可以变透明？ 透明指的是光能够穿透而不会发生强烈的反射和散射。普通陶瓷内部的晶体颗粒排列不规则，光照上去会向四面八方的散射，无法穿透，因此看起来并不透明。 云对阳光的散射 图片来源：atmo.uiuc.edu 而以 ALON 为代表的透明陶瓷是一类新型材料，和普通陶瓷不一样，它的内部晶粒排列整齐，光照上不会发生散射，所以是透明的。透明陶瓷因此又被称为光学陶瓷。 因为是陶瓷，透明陶瓷比普通的玻璃和树脂玻璃更硬、强度更大，适用于极端环境。而 ALON 是市面上最硬的多晶透明陶瓷。 ALON 是用氮氧化铝粉末（左）制造 的，阳光照到粉末状的 氮氧化铝 上发生散射，因此 氮氧化铝 粉末看起来并不透明。 有多硬呢？ ALON的硬度是普通玻璃的4倍，比世界上第三硬的材料蓝宝石（氧化铝，莫氏硬度为9）差一点点，但莫氏硬度也达到了7.7。 看，用25克的花岗岩丢在1.27厘米厚的普通硼硅酸盐玻璃上，玻璃一下就裂了—— 但是ALON就没事，看起来还是花岗岩比较痛一点—— 我们再来看看用它制作的防弹铠甲和用玻璃制作的防弹玻璃的对比。 普通防弹玻璃是两层玻璃夹了一层聚合物的结构。实验中的 ALON 防弹铠甲用的是相同的聚合物，但是外层的 ALON 陶瓷更薄—— 现在，用12.7×99毫米口径的北约弹来射头看看。 北约弹可以轻松射穿9.4厘米厚的防弹玻璃，威力惊人，因此属于防空用弹药。 但是4厘米厚的 ALON 制透明铝铠甲就能抵挡这种子弹的袭击。模特莫得感情的塑料大头没有被射爆。 对比一下两种防弹材料，ALON 防弹铠甲只有一点点凸点，但是防弹玻璃就整个炸裂到模糊—— 4厘米厚的 ALON 铠甲就能够抵挡12.7×99毫米口径的对空子弹，这件事引起了美军的兴趣。 实际上在2005年，美国空军就开始测试 ALON，他们想用 ALON 制造透明防弹铠甲，用来武装悍马军用汽车。 美军悍马军用汽车 图片来源：wikipedia 美国空军的测试结果发现，ALON 在被制成小块时防弹效果确实比较好，但是它有一个大问题，那就是价格高昂。 在当时，每平方英寸防弹玻璃的价格是3.25美金，但是 ALON 的价格要10-15美金。因为这个原因，悍马军用汽车并没有被 ALON 武装。但是在2013年，Surmet 宣布成为美国国防部的主要国防承包商，为美军供应了一种 ALON 陶瓷玻璃窗。 Surmet 为美军供应的ALON透明陶瓷窗 ALON 还在另外一种武器上找到了用武之地。 利用红外线制导的导弹的红外导引头需要能够穿透红外线的整流罩，但是普通玻璃不太容易让红外线穿透。 蓝宝石导弹整流罩 图片来源：melleroptics 以前用来制造整流罩的一种常见材料是蓝宝石，蓝宝石对红外线这样的宽波段有很高的透过率，而且强度和硬度很好，因此是制造高马赫导弹整流罩的常见材料。不过蓝宝石的价格高昂，所以各国都在寻找它的替代材料。 蓝宝石的主要成分是氧化铝 图片来源：wikimedia ALON 就是蓝宝石的有力竞争者，它在近紫外线和红外光下也接近透明，而且可以承受2100摄氏度的高温。现在，已经出现了 ALON 制造的红外导弹整流罩。 当然，一些专用灯具也需要能透射红外线和紫外线，因此 ALON 也被用于制造特种灯罩。 和普通玻璃相比，ALON 不会挡住近红外线。 不过因为价格等因素，ALON 还没有进入民用领域。2018年，蔡司曾被传要推出首款用 ALON 制造的镜头，但是直到目前还是没有动静。 如果 ALON 的价格能降低，它就有可能取代强化玻璃，成为屏幕的常见材料。到时候手机不但能帮你挡刀，还能当菜刀，想想就令人期待呢。 穿上 ALON 铠甲，做不容易受伤的透明铝人。 不过瘾？关注微信公众号＂把科学带回家＂，把有趣有料的科普一网打尽！ 无标注图片来源网络。 参考资料储存于石墨： https://shimo.im/docs/vWKcq6qqG3Xg8VQY/
神舟十三号发射在即，美空军部长美国太空地位遭到挑战最近，在天宫空间站执行90天任务的首批三名中国宇航员在神舟12号成功返回地球表面，创造了中国航天史上的新纪录。10月初，一批新宇航员将登上神舟13号。他们将与中国天宫空间站对接，开52岁温碧霞嫁入豪门18年未生子，仍得老公宠爱，甜蜜如初恋！香港女星温碧霞，1966年出生，1981年被星探发现拍戏，跟刘德华合作停不了的爱成名。温碧霞家境贫寒，四个哥哥，三个姐姐，温碧霞是家中最小的，曾因为家里太穷，温碧霞差点被卖掉。所以嫁入豪门不久便与老公天人永隔，田海蓉独带女儿逆袭成商业奇才？要给你们分享的这位女明星，如果你们有关注她的话不难发现她是一位励志的女性，从著名女演员跨界成为商业女强人，自从前夫在牢狱中病逝后的她，继承遗产后也是单枪匹马勇闯荡商业，被大家称为是娱乐圈中10部坏人笑到最后的电影，你都看过哪些？1，一级恐惧讲述了发生于芝加哥的一桩震惊全城的恐怖血案，辩护律师马丁威尔在为嫌疑人艾伦辩护的过程中发现其人格分裂真相的故事。2，逍遥法外讲述了FBI探员卡尔与擅长伪造文件的罪犯弗兰弗朗索瓦丝福瓦从宫廷风光到家庭监狱的旅程历史上有许多涉及妒忌和犯罪的悲剧。其中一个故事涉及美丽的弗朗索瓦丝德福瓦（FranoisedeFoix），夏多布里昂伯爵夫人的生活。她被称为最突出的皇家宠儿之一。但是，在这种地位的人间清醒张雨绮！得知男友想拍戏，她当场婉拒我帮不了你任何事人间清醒张雨绮！得知男友想拍戏，她当场婉拒我帮不了你任何事张雨绮和男友李柄熹的互动还是挺甜蜜的，张雨绮之前有过失败的婚姻，而且年龄也比李柄熹大很多，但这并没有阻碍两人，在节目中李柄周扬青素颜照，割的双眼皮痕迹好明显，男友罗昊看后反应太真实了周扬青素颜照，割的双眼皮痕迹好明显，男友罗昊看后反应太真实了说起周扬青相信大家都不陌生，起初大家认识她，都是因为罗志祥，后来两人分手，周扬青霸气曝光罗志祥的私事，也圈了不少粉，自从周扬青透露早就知道罗昊跟女生去酒店，直言根本没当回事周扬青透露早就知道罗昊跟女生去酒店，直言根本没当回事！关于罗昊和周扬青的恋爱，相信大家都有关注，罗昊和周扬青认识没多久，就确认了恋爱关系，期间两人的感情一直很稳定，不过罗昊自从跟周林生斌的虚伪面目又被揭开，频频装深情，跟小贞的婚纱照一推再推林生斌的虚伪面目又被揭开，频频装深情，跟小贞的婚纱照一推再推关于林生斌一事，如今很多网友似乎都不再关注此事了，但这样就恰恰顺了林生斌的意，他如今一直很低调，肯定就想着等大家不再关注谢娜复工直播人气高达千万，现场超活泼，公开第三个孩子一脸幸福谢娜复工直播人气高达千万，现场超活泼，公开第三个孩子一脸幸福昨天关于谢娜复工的消息，在网络上也已经传开了，为了庆祝谢娜回归，快本的主持人们还专门开了直播，赵丽颖和杨迪都纷纷来到现场父爱如山！陈坤父子与舒淇夫妇聚餐，结束后陈坤背醉酒的儿子回家父爱如山！陈坤父子与舒淇夫妇聚餐，结束后陈坤背醉酒的儿子回家说起陈坤相信大家都不陌生，他在圈内的知名度还是很高的，出道以来也出演了很多优秀的作品，相信大家都知道，陈坤有一个儿子，他