玻璃史话
玻璃,是我们最熟悉不过的材料。据历史记载,它是公元前2500年在美索不达米亚(今伊拉克和叙利亚)和埃及发明的,从那时起,玻璃一直对人类生活有着卓越的贡献。
今天,玻璃是用途最广泛的人造材料之一,从精密的望远镜镜片到简单的小弹子,都可以用它来制造。它能矫正人的视力,更是梳妆台必不可少之物。它还能制成酒杯、灯泡、建筑物的幕墙以及抚慰我们心灵的艺术品。
随着科技进步,玻璃的用途已更加广阔:光学能传递电话和电视信号,玻璃陶瓷可以用来制造导弹的头锥和牙齿的假齿冠。在*事上,许多新科技尖端武器中都有用玻璃制成的材料。
将玻璃制成艺术晶,最早可追溯到罗马时代。如今玻璃作品已开始从手工艺制品堂而皇之地进入了高雅艺术品行列。是90年代新科技开发研制而成的一种。这种玻璃在光源的照耀下会产生衍射出现七彩光,且对同一感光点和面随光源入射角的变化,会感受到光谱分光的颜色变化,使被装饰物显得华贵、高雅,给人以一种美妙、神奇的感觉。这种“”目前已广为娱乐场所及室内大堂装饰所采用,它使空间环境诗意般的艺术化,蕴含着浓郁的生活情趣。
玻璃作品不仅是一种观赏艺术,而且还能用于听觉艺术。美国的杰米·特纳就是一个以玻璃杯作为乐器来演奏的音乐家。他用手指抚摸一只只玻璃杯的边缘所发出的声音就能奏出贝多芬的第九交响曲中的《欢乐颂》。那音色听起来比奥卡利那笛声更悠扬纯净。他把这些玻璃杯组合称为玻璃竖琴,世界上还没有人能像他那样在这一乐器的演奏上达到如此之高的水准。
玻璃艺术家热衷于让玻璃体现艺术价值,科学家则关心如何研制出具有各种科技用途的特殊玻璃材料。玻璃陶瓷就是其中一族。通过玻璃中特殊成分加温以使其分子呈有序排列,而制成的玻璃陶瓷要比普通玻璃坚硬得多。美国著名的玻璃公司科宁公司研制出的一种名为“马科子”的陶瓷玻璃,坚硬得能在车床上加工,而且可在上面紧固螺栓螺帽,可用作宇宙飞船的窗框材料。该公司开发的另一种名为“迪科子”的陶瓷玻璃比牙科用陶瓷更坚硬,而且还能避免染菌,所以牙医用它来制造假牙的齿冠。
玻璃光纤自1966年遇到挑战以来,不断得到发展。当初最好的光纤只能让光通过9米,如今采用了极度纯净柔韧的并裹有保护膜的玻璃纤维,可将光脉冲传送121千米后才需要一个续接装置。光纤系统使用的激光器还不到一粒沙子大小,但光纤传送的信息量相当于等量铜线的32000倍。
光纤技术在医学界也给病人带来了福音。将一种柔韧的薄形玻璃装置放人人体,可让医生清楚地看到体内器官的情况。玻璃还能帮助治疗肝部肿瘤,直径相当于头发丝1/3粗细的特制微玻璃球,可将辐射线直接送达肿瘤部位,玻璃球是通过导管被注射至向肝脏供血的动脉之中送达的,辐射线从微玻璃球中释放出来,肿瘤部位因此能得到相当于常规疗法4-5倍的辐射量。这些玻璃微球一般在2-3星期后会释放完所有的辐射线,此后就永远留在肝脏里了。目前这一医疗新法已在加拿大实施。
德国的公司以制造特种闻名。其产品从婴儿玻璃奶瓶到用于核研究的重达两千克的防辐射玻璃,应有尽有。该公司生产的体积最大的玻璃制品要算为欧洲南方天文台制作的大透镜,这是世界最大的玻璃工程。透镜的材料采用一种叫“零坚”的玻璃陶瓷,厚度仅18厘米,直径8米,重达22吨。透镜的热处理过程十分精确,玻璃温度从1200℃的熔化温度下降到容易处理的815℃之后,就被送到退火炉中放上4个月,直至冷却到室温。制成的透镜用船运到巴黎,由法国技师进行打磨,然后再运到智利阿塔卡马沙漠2640米高的帕拉那尔山,装在山顶的望远镜上。这也是玻璃历史上最辉煌的制品。
玻璃可用来观察天体,但也可用它将危害人类的恶魔深藏地下。采用新技术能把放射性废料制成玻璃,装在钢制容器里,埋在地下深处。这就是现在的核国家处理核废料的基本方法。这是因为玻璃的基本成分几乎能把任何东西大量地溶解;还有,由于玻璃几乎能像火山岩那样把它的物理和化学特征保留住,所以把含有核废料玻璃放进不锈钢箱并深埋后,不用担心它会泄漏出来。如今美国、英国、法国、俄罗斯等国家都使用这种方法。
玻璃可真称得上是一位“多才多艺”的魔术师,其奥秘在于它的内部结构与众不同:它虽然具有固体的形状与硬度,但由于原子排列非常不规则而使其具有液体的特性。目前科学家们还在继续试验用新材料制造玻璃混合物,寻找它的新用途。现在已经研制成功一种经过处理,在电流通过时会产生反应的玻璃,这种玻璃在你按下电钮后就会从清沏明净变成不透明,使你立刻有了玻璃的窗帘。