隨處可見的玻璃，為什么被稱為“人類重要的材料”？

2018-04-13 來源：前沿技術(shù)

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【中玻網(wǎng)】什么材料對(duì)人類的文明進(jìn)步和世界發(fā)展重要？作者表示，是玻璃。雖然我們?cè)诤芫弥熬烷_始使用這種材料，但是到目前為止也不曾對(duì)它有相當(dāng)清晰的認(rèn)知。作者認(rèn)為玻璃對(duì)我們?nèi)祟愂澜绲挠绊懕热魏纹渌镔|(zhì)都要大，但由于玻璃已經(jīng)無(wú)缺地結(jié)合進(jìn)了我們生活的方方面面，以至于我們對(duì)其熟視無(wú)睹。文章回顧了人們應(yīng)用玻璃的歷史和玻璃對(duì)人類文明飛躍的巨大作用，對(duì)玻璃的未來進(jìn)行了樂觀的展望。

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　　玻璃的作用可遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。沒有玻璃，我們甚至都沒法認(rèn)識(shí)世界了——眼鏡，燈泡，還有窗戶。不過盡管玻璃無(wú)處不在，但在研究團(tuán)體中仍有一些關(guān)于“玻璃”該如何定義的爭(zhēng)論。一些人傾向于強(qiáng)調(diào)其堅(jiān)固的本質(zhì)，而另一些則強(qiáng)調(diào)其流動(dòng)性。還有很多問題有待回答，比如為什么有些玻璃比其他玻璃更堅(jiān)固，或者為什么某些混合物產(chǎn)生獨(dú)特的光學(xué)或結(jié)構(gòu)特性。除此之外，在幾乎無(wú)窮無(wú)盡的“玻璃”數(shù)據(jù)庫(kù)中，已知玻璃的數(shù)量已經(jīng)超過35萬(wàn)種，但在理論上，混合物的數(shù)量是有限的。令人嘆為觀止的新玻璃產(chǎn)品層出不窮。玻璃對(duì)世界的影響比任何其他物質(zhì)都要大，而且在許多方面，它是人類時(shí)代的決定性材料。

　　加州大學(xué)洛杉磯分校的玻璃相關(guān)人士和材料研究員Mathieu Bauchy說：“我們制造玻璃已經(jīng)有幾千年了，但我們?nèi)匀徊恢浪降资鞘裁??！贝蠖鄶?shù)玻璃都是混合材料加熱然后迅速冷卻的產(chǎn)物。拿平板玻璃來說吧，這種混合物可以包括沙子（二氧化硅）、石灰和蘇打水。硅提供透明度，鈣提供強(qiáng)度，蘇打降低熔點(diǎn)。愛荷華州立大學(xué)的玻璃科學(xué)家Steve Martin解釋說，快速冷卻過程中打破了原子固有的組合規(guī)律。

　　這就解釋了為什么玻璃既不是晶體，也不是液體，而是一種無(wú)序原子固體。玻璃內(nèi)部的原子想要重新形成晶體結(jié)構(gòu)，但由于“冰凍”狀態(tài)卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)。你可能聽說過，教堂的窗戶在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都在“流動(dòng)”，這就是為什么底部的玻璃更厚的原因了。但其實(shí)這是個(gè)謬誤——導(dǎo)致這種結(jié)果的原因是熔融玻璃由于技術(shù)問題形成了不平整的補(bǔ)丁。但玻璃的確會(huì)移動(dòng)，只不過速度較為緩慢。去年發(fā)表在《美國(guó)陶瓷學(xué)會(huì)雜志》上的一項(xiàng)研究估計(jì)，室溫下的教堂玻璃流動(dòng)1納米所花的時(shí)間超過10億年。

標(biāo)簽：書被人們稱為人類的長(zhǎng)生果類似句現(xiàn)代新型材料合成材料

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