從望遠鏡到治療關節炎 玻璃產業不可或缺(國家地理 National Geographic)

簡嘉佑 2024/02/01 18:42 點閱 3210 次

Humans have been making glass for 4000 years. But now, scientists are developing techniques that will impact everything from medicine to the way we see the universe.
人類製作玻璃已經有4千年的歷史,從最常見的玻璃窗,到天文望遠鏡、治療關節炎的生物材料等,玻璃已成為各領域不可或缺的重要材料!

在日本的工廠,工人將二氧化矽、氧化硼、氧化鋁和其他材料的混合物倒進陶罐,並加熱至近1500度C,持續攪拌兩天以上,並放進室內冷卻兩週。最後擊碎陶罐,就會有世界上最純淨的光學玻璃「E6」,它被用於製作許多昂貴的天文望遠鏡。

玻璃可塑性高

從過去到現在發現的玻璃當中,幾乎都有類似的配方:二氧化矽、用於降低熔點的碳酸鈉跟穩定熔點的石灰石,一旦這些材質被加熱到近千度的高溫時,就會產生晶體結構,並在冷卻硬化前塑形。

玻璃製作過程中,還能添加其他化學物質,提供顏色、柔韌度、提高耐熱性與強度等。國際玻璃委員會前主委杜蘭說,「你可以不斷改變玻璃的特性,這種材質具有無限的可能性」。

再生材料治關節炎

倫敦帝國學院材料學專家喬納斯就致力於研究「生物玻璃」,讓細小的玻璃粉末可以用來加速破碎的骨頭癒合。他指出,生物玻璃已經成為治療骨骼或軟組織傷口感染的潛在療方之一,如「具彈性的生物玻璃」能用來再生軟骨,治療許多患有關節炎的老年患者。

美國理海大學功能性材料研究所所長賈恩指出,玻璃在再生能源發展中,已經有關鍵性的地位,成為太陽能電池板和風力發電渦輪機葉片的關鍵材料。他認為,玻璃仍有龐大的發展潛力,「我們為什麼不試著製造出,能太陽能轉換為電能的玻璃窗呢?」

https://www.nationalgeographic.com/premium/article/glass-revolution-innovation