为什么超级材料会是玻璃，可是我们的印象中玻璃是很脆弱的，这是因为我们没有看到玻璃的本来面目。



    这个故事还得从玻璃的三个性质说起，



    首先玻璃无论是哪一个地方受到了打击，破碎后总是一碎一大片。



    这一现象，好像司空见惯，于是人们用脆来形容玻璃，却依然没有搞清楚玻璃为什么这样脆。



    仔细想一想，这的确是一个不好回答的问题，能问哭高中的物理老师。



    实际上关于玻璃的这个特点，至今依然是物理前沿所研究的一个重点。



    玻璃的另一个不同寻常的特点是它能够受到声音的影响而破碎。



    虽然这个问题有一个流行的答案，是因为产生了共振，但依然无法解释，声音却不能用这种方式毁坏其他物品，哪怕把音量提升得再高。



    而且能够导致玻璃破碎的声音，本身的能量并不需要太大，这都将事情的矛头指向了一点，玻璃可能是自己主动破碎的。



    第三个属性是，玻璃被生产出来后都有一定的自爆概率，这种自爆现象是在没有外力干预的情况下自发产生的，而且无法阻止和避免。



    即便将一块幸存下来的玻璃放在一个恒温的保险库内，依然会有极小的概率发生自爆。



    玻璃是一个很奇特的物质，拥有其他材料所不具备的一些特性。



    实际上关于玻璃的难以回答的问题还有很多，为何玻璃会有这种古怪的性质，这是当代凝聚态物理的未解之谜。



    甚至到现在，玻璃究竟是不是液体都还是一个物理学家们争论不休的话题。



    不过刚才所提到的三个玻璃的特性却有合理解释，有一个来之于物理前沿研究成果的答案可以同时解释这三个特性，听起来有一些耸人听闻。



    通俗地说玻璃内部潜藏着无数的小炸弹，他们随时准备爆炸，可以是被外部条件触发引爆，也可以是自爆。



    玻璃之所以总是一碎一大片，是因为当其中任何一个点受到打击后，随着这个点上的小炸弹被触发，这些小炸弹的爆炸又可能激活周围的炸弹，于是引起连锁反应。



    声音能够导致玻璃破碎的原因也是如此，并非是声音本身的能量过于强大，而是他们触发了那些玻璃内原本就有爆炸冲动的小炸弹。



    至于玻璃的自爆现象，就不必再解释了。



    暂时抛开对于玻璃的固有印象，我们知道组成玻璃的化学键是si-o硅氧共价键，其键能非常大，很难被破坏，



    同时共价键强度远大于金属键，也就是理论上由大量硅氧共价键组成的玻璃强度上也应该完爆金属，可是我们一般见到的玻璃却不是这样。



    玻璃的破碎是因为其本身内部产生了自爆，玻璃原本无坚不摧，没有任何金属材料能够伤害玻璃。



    玻璃被金属物品击碎，只是在这个过程中产生的冲击，触发了玻璃上面原本就有的小炸弹，使其引爆。



    当然小炸弹只是一个比喻，我们将沙子加热到高温融化制成玻璃，打断了他们原有的共价键后重新冷却，硅原子和氧原子很难形成整齐的框架，



    这也就意味着必然会有原子被挤压，实际上的我们目前所生产出来的玻璃，内部并非完美排列，而是在冷却的过程中原子间胡乱挤压，最终导致了内部隐藏着无处不在的巨大的隐患，于是形成了这些随时会爆炸的“小炸弹”。



    那么假如有什么办法能让玻璃内没有这些小炸弹，这种玻璃的性质又会如何呢。



    这种玻璃在这个世界上并不存在，可以说是一种绝对完美和理想的玻璃，金属在它的面前如同泥巴一样柔软。



    既然是绝对理想状态下，那么直接比较一下组成玻璃的化学键和组成金属的化学键的强度。



    组成玻璃的si-o共价键其强度远胜于组成金属的金属键，这一点在一些高分子合成材料中也有体现。



    虽然至今人类暂时还没有制造出，那种内部没有小炸弹的完美玻璃，但是却在逐渐尝试着靠近这个方向，其成果便是钢化玻璃。



    而这个故事的开始要从鲁伯特之泪说起。



    鲁珀特之泪的制造并不复杂，只需要把融化的玻璃滴入水中就可以得到。



    但是它的强度却非常惊人，和一般状态下的玻璃有着天壤之别。



    一颗五号电池大小的鲁珀特之泪，面对铁锤和电钻的攻击完全无视。



    即便是遇到了子弹的攻击，和能破坏一切的液压机也依旧坚挺。



    甚至有时候面对金属液压机，不断增大压力的情况下，液压机的两个金属面会变形，最终一颗很小的鲁珀特之泪在几吨的压力之下嵌入到了变形的金属中。



    鲁珀特之泪的造型一般呈现蝌蚪状，或者水滴状。



    它还有另一个有趣的属性，那就是如果在滴入水中的时候留下了一条纤细的尾巴，那么它就会因此获得一个弱点。



    只要轻轻地捏一下尾巴，之前无比坚硬的鲁珀特之泪会从尾巴开始，从内到外瞬间炸裂，粉身碎骨，整个场景非常壮观。



    对于鲁珀特之泪的枪弹射击实验，会出现两种情况。



    第一种情况，子弹粉身碎骨，鲁珀特之泪毫发无损。



    第二种情况，两者最终同时毁灭，但是在高速摄像机的观察之下可以看到一些细节。



    整个过程中，碰撞的那一瞬间，最开始依旧是子弹粉身碎骨，鲁珀特之泪完好无损，甚至连一点擦伤都没有留下，表面依旧光滑如初，这说明高速的子弹是无法伤及鲁珀特之泪的表面的。



    但是在短暂的一段时间以后，之前似乎没有受到伤害的鲁珀特之泪开始从内到外爆炸。



    鲁珀特之泪依旧还是玻璃，没有往其中添加任何其他物质，滴入水中的过程中，同样没有发生化学上的变化，但是它为何强度上会有如此惊人的变化。



    实际上玻璃本身就很强大，鲁珀特之泪，只是让玻璃展现出了它本来应该拥有的面貌。



    鲁珀特之泪和普通的玻璃唯一的区别是最外面的一层，在将融化的玻璃滴入到水中的时候，最外侧的玻璃因为和冰冷的水直接接触，瞬间凝固并定型，而内部依然是液体状态，当内部液体在凝结过程中，就会挤压已经定型的外壳，从而产生一个带有巨大压应力的表层。



    这股作用在表层的压应力非常之巨大，压强相当于指甲盖大小的地方上承受着70吨压力。



    可是它不但没有摧毁鲁珀特之泪的表层，反而让它更加坚强。



    因为玻璃本身的强度也无比巨大，能够承受得起这股应力。



    同时表层所携带的巨大应力，相对而言是比较整齐有方向的，它会导致表层玻璃上的小炸弹的爆炸方向整齐向外，当局部受到打击的，部分小炸弹被激活引爆后因为方向向外，从而不会簸箕同胞，也就不会在表面互相传递爆炸，引起连锁反应。



    玻璃的破碎必须同时满足两个条件，一个是局部的炸弹被激活，另一个是爆炸发生了传递。



    表层巨大的应力阻止了爆炸的传导，这就是鲁珀特之泪的表面，为什么受到任何打击都不会破碎的原因。



    但是鲁珀特之泪的内部可就没有这么幸运了，滴入水中后，除了表面薄薄的一层以外，里面的玻璃和普通玻璃一样缓慢凝固，具有一样的性质，因此鲁珀特之泪的内部依然会传递爆炸，



    所以捏断鲁珀特之泪纤细的尾巴后，它会沿着尾巴最终整体毁灭，同时鲁珀特之泪也具备和普通玻璃一样受到巨大震动后，也会从内向外爆炸。



    总而言之，简单的说鲁珀特之泪表面的应力层可以阻止小炸弹爆炸的传播，因而让它呈现出表面金刚不催的性质，但仅仅只是表面一层有这样的能力。



    人们还是没有找到办法消除玻璃内部的小炸弹，不过这薄薄的表面一层却已经让玻璃呈现出无穷的潜力。



    根据此原理人们发明了钢化玻璃，手机上的钢化玻璃是使用了化学的方法，让表面同样产生应力层，但依然只是能让表面变得坚强。



    ps抱歉一整章没写剧情，不过为了写这一章用了我五天的时间，不断修改打磨，目的就是尽可能地把一个硬核的内容通俗易懂地讲出来，希望所有书友都能轻松看懂。



    不喜欢这一章也没关系，反正只要知道男主将研发一种没有缺陷不会破碎的玻璃就行。



    这类问题在两年前还是科学前沿的未解之谜，后来有所突破。



    剧情可以夸张，但凡是涉及到技术层面都要取材之前沿科学。



    另外网上有很多鲁珀特之泪玩坏液压机，还有被子弹打不碎，捏尾巴碎掉的视频。