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在这个陶罐里,诞生了人类最神奇的玻璃
地球是一个奇迹科技|全球将国家地理中文网设为星标方能收到正常推送纽约上州的技术人员在康宁公司“试验厨房”倒入一批熔融玻璃。公司在这里尝试新配方,以增强玻璃的强度、颜色和光学净度等特性。在一个清冷的三月午后,秋叶和彦与同事站在株式会社千叶光学玻璃厂的院子里,准备展示他们的最新作品。一辆叉车推来一只足有浴缸大小的巨大陶罐,放置在他们面前。他们穿上天蓝色的企业制服,戴上护目镜和安全手套。然后每人拿起一把大锤,举过头顶,用力砸向陶罐外沿。在他们的重击下,厚厚的陶瓷应声而碎,露出里面的珍宝:一种坚硬发光的物质,在午后的阳光下闪亮。它散发着淡蓝色的光芒,好似北极之冰。薄如纸片的玻璃展示了康宁公司可弯曲玻璃的柔韧性:这一创新技术可用于生产手机折叠屏和曲面汽车车窗。高速频闪闪光捕捉到一块顶针大小的玻璃与聚合物一起生长时的回弹。这种“弹性生物玻璃”由伦敦帝国理工学院开发,目前正在测试中,以帮助软骨再生。社长秋叶退后一步,啧啧赞叹。“真漂亮。”他说。这是最新一批被称作E6的世界上最纯净的光学玻璃。千叶光学位于东京东部,周围都是花生农场,用手工陶罐制作玻璃已有50多年的历史。这项技法可追溯到19世纪早期,瑞士透镜制造商皮埃尔·路易·吉南首创用陶瓷搅拌器混合熔融玻璃的方法,如此生产的产品不含气泡和杂质,是光学仪器的理想选择。1965年,日本大原玻璃公司用自产的混合剂改良了这一工艺,开发出号称“低膨胀玻璃”的E6。这种玻璃目前只在千叶光学为大原公司量身定制。一个容量约800升的陶罐的制作大约需要四个月的时间。首先,必须手工雕刻粘土容器。然后,工人将二氧化硅、氧化硼、氧化铝和其他材料的混合物倒入罐中,并将罐子加热到1500°C。在熔化过程中,需定时搅拌熔融的玻璃,持续两天以上,然后将罐子放入温控室中冷却两周。打破陶罐会去除最外层的玻璃,留下的纯净物质可以重新熔化,打造出精准的造型,即使在极端温度下也保持不变——即其名字中“低膨胀”的由来。在为大型望远镜制造透镜时,这种稳定性至关重要。这种让天文学家窥探太空深处的昂贵仪器的市场是有限的,因此在过去42年中生产的所有E6都提供给了一个买家。多达122吨的庞大产量只为一个项目——如果这个项目取得成功,将改变我们对宇宙的看法。康宁公司的技术人员在石英玻璃柱体上标记需要切割的部分。这种材料的纯度和强度使其成为高级透镜、分光镜和其他光学设备以及航天器和潜水艇窗户的理想用料。偏振镜下的玻璃管。它将被熔化,制成鱼线粗细的光纤。彩色直线显示玻璃毫无瑕疵,不会阻碍光脉冲通过传输数据。以皮秒为间隔的激光脉冲切割出精致的螺旋状玻璃。高科技工具让发明家可以用无数种新方法操控玻璃;其化学结构几乎能制造出任何形状。E6只是玻璃以崭新的形式探索一系列前沿领域的一个案例。实际上,在过去50年间玻璃的技术和工业发展远超之前的一千年,这促使联合国在2022年将玻璃认定为100%可回收建筑材料,最有可能帮助各国在2030年之前实现可持续发展的目标。简而言之,我们已经进入一个全新的玻璃时代,科学家们将利用这种古老的材料从根本上改善我们的生活。在工厂里,秋叶叮嘱我不要触碰刚刚曝露出来的玻璃,因为在它的表面布满了细小尖利的碎片。随着夕阳西下,这块巨大玻璃的色彩不断变化,黄宝石、蓝宝石和白银般的光泽交相辉映。我目不转睛地看着五彩斑斓变幻莫测,这块超凡脱俗的材料闪闪发光,仿佛有金色的星星悬浮其间。网络上盛行着一类视频,展示蹒跚学步的幼儿配戴第一副眼镜的瞬间。在每段视频中,孩子们从哇哇大哭或困惑不解到惊愕不已、目瞪口呆,因为他们生平第一次能清楚地看到父母。这就是八岁的我戴上第一副眼镜穿过开市客(Costco)超市时的感受,我惊讶地注视着商店里泾渭分明的过道。这一切都要归功于