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玻璃制品是我们生活用品中最常见的，除了做为窗户和玻璃幕墙的重要组成部件之外，各种器皿、各种装饰充斥在我们的生活每一个角落。有一种玻璃的“制品”可能你很少听说他的名字——“鲁伯特之泪”，而它的神奇之处就在于它是玻璃，但又远远强于绝大多数玻璃的硬度和强度。

喏，就是它↓

神奇的“鲁伯特之泪”坚不可摧，可以抵抗20吨液压机的压力，也能抵抗子弹的冲击力，甚至使子弹头被崩碎；但是，它也可以脆弱到用手指轻轻一捏就完全整体粉碎。

咦~

这不是自相矛盾吗？

既坚硬又脆弱存在于同一物体之上，

这是怎么回事？

“鲁伯特之泪是将玻璃融化之后，滴进冰水里，然后捞出来，形成一颗蝌蚪形态的玻璃体。“鲁伯特之泪”的出现最早可以追溯到1660年，当时的巴达维亚的鲁伯特王子给英格兰国王查理二世献上了5颗玻璃蝌蚪。随后王子向查理二世展示了这5颗玻璃蝌蚪的神奇之处。他让随从拿战争时使用的大锤击打玻璃蝌蚪的头部。无论随从们使出多大的劲儿，都无法将玻璃蝌蚪的头部击碎。但随后王子随手拿起玻璃蝌蚪细长的尾部，用手指轻轻捏了一下，整颗玻璃蝌蚪瞬间全部粉碎成了粉末。查理二世十分惊喜，赐予这些玻璃蝌蚪为“鲁伯特之泪”的名字，但那个时候并没有人去破解个中的科学原理。

一直到近百年的科技的飞速发展，人们使用交叉偏振光镜，看到了它的内部结构之后，才揭开了它神秘的面纱。“鲁伯特之泪”的制作过程十分简单，将融化的玻璃滴入冰水后，最外的一层最先凝固，但内部还是熔融状态，核心熔融状态下的玻璃慢慢冷却凝结，从而体积变小。这时内部液态的玻璃，就会拉着已经成为固态的外层玻璃外壳向内收缩，外层玻璃受到巨大的压应力，此时的压应力高达700兆帕，几乎是大气压的7000倍。同时中心位置的玻璃也被原本成为固态的玻璃外壳向四周拉扯，受到拉应力，这就是“鲁伯特之泪”的头部这么坚硬的原因。有人测试过使用20吨的液压机才能将它粉碎，甚至有人使用步枪向”鲁伯特之泪“的头部射击，子弹头在撞击”鲁伯特之泪“之后，居然被崩碎成数块，可见”鲁伯特之泪“的坚硬程度。

那为什么“鲁伯特之泪“的尾部这么脆弱，会“牵一发而动全身”？其实这也是缘于它的制作过程。由于融化的玻璃滴入冰水的先后时间不同，头部质量最大，冷却最慢，尾部质量最小，冷却最快，因此导致头尾冷却不均衡，从而使得整个玻璃内部受力不均。脆弱的尾部一旦被破坏，不均衡的压力会在瞬间释放，破碎的裂纹会扩散到整个”鲁伯特之泪”。这个过程也被称为”裂纹扩展“。扩展的速度可达每秒1450-1900米，这都超过子弹速度的几倍了，所以让人感觉”鲁伯特之泪“是在瞬间全身粉碎的。

说到这里，是不是让我们想起了另一种常见的玻璃制品——钢化玻璃。钢化玻璃就是根据鲁伯特之泪的原理所制造的，它也是通过将玻璃由外而内逐步冷却，使之内部产生较强的压应力，来增加强度。不过由于钢化玻璃的形状限制，它的强度并不能与水滴状的“鲁伯特之泪“相比，所以正常的钢化玻璃是防不住子弹的。虽说防不住子弹，但若想使用普通的工具将钢化玻璃击碎，也是不可能做到的。

有没有什么办法可以轻易破坏钢化玻璃呢？当然有，就与破坏鲁伯特之泪的方法一样。

鲁伯特之泪最脆弱的地方就是尾部，而钢化玻璃最脆弱的地方就是边角，只需要一粒小石子，放在钢化玻璃的边角上用力一敲，整块玻璃就全碎了。现在你明白为什么被困车内，要对着车窗的边角进行敲击了吧，因为汽车的车窗就是钢化玻璃，只需要一根小细棍插到车窗的边角处轻轻一撬，整个车窗就都碎裂了。有的时候，一些由钢化玻璃所打造的玻璃门或玻璃窗，只是轻轻一推就自爆了，这又是怎么回事呢？大多数情况都是有沙石等杂质卡在了脆弱的边角处，此时再施加一个外力，它就碎了，如同自爆一般。

目前，科学家还在研究“鲁伯特之泪“的更多应用价值，相信在未来将会给我们的生活带来更多可能。

参考来源：

人民网——科学为你解疑释惑

科普中国——科普演播厅

上观号作者：上海科协