Древнейший материал, который легко поддается химической обработке, играет решающую роль в применении старых и новых материалов.
Можно подумать, что мы уже знаем все, что нужно знать о стекле.
Оно существует тысячи лет, и практически везде: в стенах многоэтажных коммерческих зданий, в окнах домов, на ветровых стеклах автомобилей и самолетов. Потом прекрасный хрусталь, посуда, бутылки, банки и да, химическое стекло - и это только некоторые другие изделия из стекла.
Тем не менее, только в этом году исследователи в Корнинге развенчали популярную городскую легенду о стекле. Легенда гласит, что стекло - это переохлажденная жидкость, и в качестве доказательства указывают на витражи в средневековых соборах. Поскольку стекло медленно течет с течением времени, легенда гласит, что некоторые из этих окон заканчиваются внизу толще, чем в верхней части. Это не так. Исследователи использовали моделирование и измерения и определили, что витражи, найденные в Вестминстерском аббатстве, на самом деле протекают максимум около 1 нано метра в течение миллиарда лет. Вязкость стекла - фактически аморфного твердого тела - слишком высока для человека, чтобы наблюдать за его течением во время его пребывания на Земле. Более толстые края окон могут быть просто артефактом средневековой обработки стекла.
Почему стекло все еще захватывает умы ученых и новаторов, зависит от того, кого вы спросите. Арун К. Варшнея, президент компании Saxon Glass Technologies, которая специализируется на стекле для фармацевтической и других отраслей промышленности, отмечает длинный список свойств, делающих вещи такими полезными. Он не только прозрачен, но и выдерживает ветер, дождь, снег, сильные солнечные лучи и большие колебания температуры, говорит он. Это также химически стойкие и перерабатываемые, и многие сорта стекла являются относительно недорогими.
Ричард К. Броу, специалист по материаловедению из Университета науки и технологии штата Миссури, говорит, что находит стекло увлекательным с эстетической точки зрения. Примерно через 40 лет после того, как он углубился в исследование стекла, Броу остается очарован тем, как расплавленный материал течет и формирует огромное разнообразие форм, от микроскопических сфер и волокон до больших листов и пластин. "Стекло так полезно", - добавляет он, потому что "композицию можно настроить широко, чтобы приспособить ее свойства и эксплуатационные характеристики для такого широкого спектра применений".
Кроме того, что стекло использует повседневно практически всем человечеством, некоторые продукты из стекла, такие как волоконно-оптические кабели для телекоммуникаций и микроскопов, а также телескопические линзы, "значительно расширяют границы промышленности и науки", - говорит Роберт Вайзенбургер Липетц (Robert Weisenburger Lipetz). Он является исполнительным директором Совета промышленности по производству стекла, некоммерческой торговой ассоциации. И стекло не только полезно, это еще и большой бизнес. Липетц говорит, что только в США производство стекла оценивается в 22,5 миллиарда долларов.
Люди начали использовать стекло задолго до того, как появились рынки. Ранние люди использовали обсидиан-расплавленную лаву, которая быстро охлаждалась, чтобы сделать простые режущие инструменты и наконечники стрел. И хотя свидетельства из бусин и других археологических находок указывают на то, что к 4000 г. до н.э. люди уже знали, как формировать стеклянные покрытия путем плавления кремния, основного компонента песка, пройдет еще 2500 лет, пока древние месопотамии не начнут изготавливать полые стеклянные сосуды, которые они использовали для хранения масел.
Около 200 г. до н.э. финикийцы разработали паяльную трубу и связанные с ней технологии выдувания стекла, достижения, которые, по мнению историков, были самыми важными в развитии стекольного производства. Эти процедуры позволили ранним стекольщикам превратить расплавленное стекло в многочисленные полезные и декоративные изделия, которые легко перевозились и широко продавались.
Чтобы не растягивать все в одной статье, завтра продолжу историю возникновения стекла и расскажу о химических деталях его производства! Спасибо, что читаете :)