З чого складається склянка
Скло стало настільки поширеним сьогодні, що легко побачити прямо через нього без другої думки. Це в наших вікнах, на наших екранах, в наших кабінетах і в багатьох пристроях, з якими ми взаємодіємо щодня. Хоча скло можна знайти скрізь, ви можете прожити все своє життя, не знаючи багато про те, як воно зроблено або з чого воно складається. Навіть якщо ви думаєте, що ви знаєте основи, ви тільки скелювали поверхню.

На високому рівні, скло - це пісок, який був розплавлений і хімічно перетворений. Якщо ви коли-небудь були на пляжі, ви точно знаєте, як гарячий пісок може отримати, залишаючись в його твердому вигляді. Тип тепла, необхідний для перетворення піску в рідкий стан (зрештою стає склом), набагато гарячіший, ніж будь-який сонячний день. Щоб пісок розплавився, його потрібно нагрівати приблизно до 1700 ° C (3090 ° F), що приблизно така ж температура, яку досягає космічний корабель, коли він повертається в атмосферу Землі.

Пісок, який зазвичай використовується для виготовлення скла, складається з дрібних зернів кристалів кварцу, що складаються з молекул діоксиду кремнію, який також відомий як кремнію. Коли ці молекули нагріваються до достатньо високих температур, пісок тане і втрачає свою кристалічну структуру, і, коли він охолоджується, він набуває зовсім іншої структури. Ця структура, на молекулярному рівні, знаходиться десь між рідиною і твердим. Цей міждержавний стан відомий як аморфна тверда речовина, що означає, що вона має деяку кристалічну структуру твердої речовини в поєднанні з молекулярною випадковістю рідини.

Скляне плавлення
Залежно від суміші піску, скло може мати різні властивості. Деякі елементи або хімічні речовини, змішані з піском, можуть змінювати колір скла, наприклад. Скляні властивості також можуть змінюватися в залежності від того, як вона виготовляється і процесів, за якими вона формується згодом. Щоб зміцнити скло, виробники можуть використовувати тепловий тимпер для швидкого нагрівання і охолодження. Скло також може бути підсилено хімічно за допомогою процесу обміну іонами, що робить поверхню скла більш жорсткою.

Склянка, з якою більшість людей знайомі, - це склянка з содою, яка є комбінацією соди (також відома як сода пекла або сода для прання), кальцію та піску. Хоча ви можете зробити скло просто, нагріваючи, а потім швидко охолоджуючи кремній, виготовлення содового скла трохи складніше. Додаючи соду (карбонат натрію), точка плавлення піску зменшується, тому його можна перетворити на скло при більш низьких температурах і заощадити енергію під час виготовлення. Однак додавання соди до суміші знижує її хімічну довговічність, що робить її схильною до розчинення при контакті з рідинами. Для більшості застосувань це небажано, тому в суміш також додається кальцієвий карбонат, який діє як стабілізатор. Після того, як суміш кремнію, соди та калібру нагрівається, вона може бути охолоджена і сформована для різних застосувань.
В Ужгороді ми знаємо склянку. Ми знаємо, як зміцнити його за допомогою хімічних процесів, таких як іонний обмін, і ми знаємо, як зігнути його, щоб зробити оптичне волокно, яке може розтягнутися на великі відстані. Наші знання про скло сягають більш ніж століття, що дозволяє нам залишатися на передовій досліджень і розробки. Від простого содового клею до складних скляних конструкцій, що дозволяють розширену реальність, скло є адаптивним матеріалом широкого кола. Саме тому, через понад 165 років, ми все ще робимо нові відкриття.