|
קרמיקה היא חומר מוצק שאינו אורגני או מתכתי, והיא משמשת למגוון גדול של מוצרים בחיינו. יצור הקרמיקה כרוך בכבישה בלחצים של 4,000-400 טונות ושריפה בתנורים בטמפרטורה של 1,000°C לפחות, תהליך הצורך אנרגיה רבה ומזהם את הסביבה.
מעבר לבעיה הסביבתית הכרוכה בתהליך ייצור הקרמיקה, הקרמיקות הן לרוב שבירות ובעלות חוזק נמוך, ולכן טווח שימושן מוגבל ואינו מתאים לאפליקציות מבניות.
על מנת לשפר את חוזקה ואת אמינותה של הקרמיקה יש צורך לשפר את קשיות המבנה שלה, תוך הקטנת הרגישות שלה לסדקים.
מסתבר שגם את האתגר הזה הטבע כבר פתר בצורה הרבה יותר אלגנטית וללא שימוש בלחצים גבוהים או טמפרטורות הרסניות.
אחד האורגניזמים שנתן השראה לייצור קרמיקה משופרת וידידותית יותר לסביבה הוא האבלון (Abalone) . האבלון היא רכיכה ימית שצדפתה עשויה מסידן פחמני, אותו החומר שממנו עשוי הגיר הרך. למרות רכות חומר היסוד הפכה הצדפה לשיריון יעיל, עקב מבנה מתוחכם שמגביר את חוזקה פי 3,000 יחסית למבנים אחרים מאותו החומר. הצדפה מורכבת משכבות מתחלפות של חומר קשה וחומר רך, כך שסדקים בחומר הקשה נספגים בחומר הרך. מבנה השכבות הזה מעניק לצדפה את חוזקה.
התוצאה המתקבלת היא שריון שעוצמתו מתקרבת לזו של שכבת Kevlar, החומר שממנו עושים אפודים המשמשים את כוחות הביטחון להגנה מפני קליעים!
צדפה זו חזקה פי שניים מכל קרמיקה שאנו מכירים. במקום להישבר כמו קרמיקה, הצדפה מתעוותת תחת הלחץ כמו מתכת. כך למשל, מכונית הדורסת צדפה זו לא תפגע בה.
בהשראת האבלון פותחה קרמיקה חזקה יותר המחקה את מבנה השכבות של האבלון ומשלבת מינרלים וחלבונים. חומר זה יכול לשמש לגופי מכוניות או לכל חומר שצריך להיות קל ועמיד בפני שברים.
|