世界上最硬的鲁伯特之泪，扛得住子弹和铁锤，为什么一捏就碎！

　　玻璃制品给人留下的总是硬和脆两种印象，它的硬度高达莫氏硬度6.5-7，一般用来锉削金属的锉刀只能留下一个白痕，但它却很脆弱，轻轻一榔头就粉身碎骨！

　　但世上却有一种制造工艺非常简单，但却能抗住子弹轰击，甚至在十吨的液压机下都能坚持不碎的玻璃制品，它就是大名鼎鼎的鲁伯特之泪，而这种坚不可摧的制品却有一个致命的弱点，轻轻一捏就四散崩裂！

　　鲁伯特之泪到底是怎么做出来的？

　　鲁伯特之泪的制造工艺十分简单，将融化的玻璃液滴落入冰冷的水中即可获得，炽热的玻璃液滴被水快速冷却，有点像淬火过程，形成了一个水滴状但拖着长长尾巴的透明玻璃制品。

　　它最奇特的特性是那个液滴的头部可以用铁锤敲击都不碎，甚至纹丝不动，但在它细长的尾部却是整个玻璃制品的“罩门”，只要轻轻一捏，直接爆裂至粉碎。

　　这种玻璃制品最早在17世纪初就在荷兰出现，1625年传到了德国北部的梅克伦堡，欧洲出现的鲁伯特之泪都是从这里开始传播的。1660年，鲁伯特亲王将这种玻璃制品带入了英国，他将这种玻璃液滴制品献给了查尔斯二世国王，后者又将其转交给皇家学会进行研究。

　　罗伯特·胡克对此作出了研究，大概阐述了这种液滴为什么会从尾部碎裂的原因，荷兰纽卡斯尔公爵夫人玛格丽特·卡文迪许的研究结论则比较有趣，她认为坚固和容易碎裂的原因是内部有少许液体的原因。由于它的怪异特性，还被带入宫廷以用来取笑那些迂腐、不学无术的老贵族。

　　鲁伯特之泪到底有多硬？

　　它的硬度前文已经做过铺垫了，这里就不再赘述，来几个动图看看它到底有多夸张！

　　锤子敲不破

　　锤子敲不破一个小小的玻璃制品，这实在有些超出大家的想象。

　　子弹应声而碎

　　这种材料实在是太NB了，能抗住子弹的轰击。

　　被液压机压碎

　　不过请各位注意，它是在接近20吨的压力下碎裂的，已经远远超出了一般玻璃制品的强度

　　被子弹击碎

　　但不知道各位有没有发现，鲁伯特之泪并不是被击碎的，而是子弹带来的撞击导致尾部过大的冲击而碎裂，从而迅速传播至整根鲁伯特之泪，直接碎裂成粉末。

　　鲁伯特之泪为什么会有这种奇怪的特性？

　　17世纪的罗伯特·胡克拿到了鲁伯特之泪后，仔细通过显微光学仔细的研究了这种玻璃制品的结构，断面的纹理以及外观的纹路都仔细的刻画了出来，想想当年的科学家真不容易，除了会理论研究外，至少还得有一项素描的基本技能，下图中像印刷制品一样的手绘作品，除了佩服还是佩服。

　　从罗伯特·胡克的结论：脆性材料由于裂纹的传播而失效中已经窥见了鲁伯特之泪原理，但局限于当时的条件，这个研究没有进一步深入，这要到20世纪的工程师艾伦·阿诺德·格里菲斯（Alan Arnold Griffith）的工作才让鲁伯特之泪的特性广为人知。

　　格里菲斯在金属应力和断裂上研究而闻名，特别是1917年发明的肥皂泡在代表研究对象边缘的几条线之间伸开，薄膜的着色显示出应力的图案的简单方式，一直到现在还在广泛使用，而鲁伯特之泪的上的应力图案就能很容易看明白为什么鲁伯特之泪会有如此特性。

　　1994年，普渡大学的工程学教授Srinivasan Chandrasekar和剑桥大学材料小组的负责人Munawar Chaudhri使用超高速摄影技术观察了鲁伯特之泪的破碎过程，发现液滴表面承受高压缩应力，内部承受高拉力，导致其不平衡状态，形成了很容易折断的尾巴。

　　2017年，该团队的Hillar Aben在利用传输偏光镜，用红色测光的光学延迟LED当它穿过玻璃滴来构造整个液滴的应力分布，在高达700兆帕斯卡的压力下，液滴头部具有比以前认为的高得多的表面压缩应力，这个压缩层很薄，只有直径的10%，但它具有极高的强度，只有从后部尾巴张力扩张区域传入内部的裂纹，才能进入头部张紧区域，所以在一般情况下只能从后部碎裂，而且其碎裂速度高达每秒1450–1900米。

　　鲁伯特之泪的副产品就是钢化玻璃，这个因为研究鲁伯特之泪而发现玻璃在热处理之后，强度能比退火玻璃强4~6倍，经过处理后的钢化玻璃，轻微裂痕都会被应力所紧压，而内层可能出现裂痕的可能性也比较低。

　　当然钢化玻璃的碎裂和鲁伯特之泪有些类似，它要么不碎，要么一起碎，而且碎裂后没有大块，相对而言比较安全，不过它也有个缺点，就是在一定条件下比如温度骤降或者被尖锐物刺中可能会突然爆裂。