能防弹的新材料“透明铝”

有一种透明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（ALON ceramics），也叫阿隆陶瓷。这种材料与科幻电影《星际迷航4：抢救未来》中出现过的一种透明铝材料很相似。

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。

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，这类似于用黏土烧制陶瓷的工艺;最后再抛光打磨，ALON 就变得透明了。

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。

为什么陶瓷可以变透明呢？透明指的是光能夠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散射，无法穿透，因此看起来并不透明。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。

陶瓷比玻璃更硬、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，它的硬度是普通玻璃的4倍，莫氏硬度也达到了7.7，只比蓝宝石（氧化铝，莫氏硬度9）差一点。

普通防弹玻璃是两层玻璃夹了一层聚合物的结构，用厚度只有玻璃一半的ALON 替换防弹玻璃后，就可以抵挡原来可以击穿防弹玻璃的子弹了。唯一问题是ALON的价格是10-15美元/英寸是防弹玻璃的3～5倍，美军财大气粗也没舍得用来装备他们的防弹悍马汽车。

蓝宝石常被用来制作导弹的红外导引头整流罩，因为蓝宝石耐高温、强度高、红外线透过率高（红外线无法穿透普通玻璃），但是价格过于昂贵。ALON 陶瓷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。所以ALON陶瓷目前是蓝宝石的有力竞争者。

因为价格等因素，ALON 还没有进入民用领域。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。