Dele:
Topp 10 fantastiske fakta og fakta om glass
Det er mer merkelighet og evne involvert med kontoret vinduet enn de fleste gir det kreditt for. Men hold vanlig glass til Shaolin munker og forskere, og ting blir ganske freaky.
Fra forvirrende ytelse til galle legeringer, er glass ikke så enkelt eller svakt som det ser ut til. Forskning kan nå forklare gamle mysterier og skape avansert teknologi, men det mest fantastiske er det laboratorieforfalsket glass kan gjøre - helbrede seg selv og til og med overleve menneskelig sivilisasjon.
10 savner kraterens glasssti
For 800.000 år siden slo en stor meteor inn i jorden. Stenen var 20 km lang, og etter støtet kastet det glassagtige rusk inn i atmosfæren. Dette fallet regnet glass over et område på 22.500 kvadratkilometer (8.700 mi). Til tross for dette massive fotavtrykk av glass over Australia og Asia, har krateret aldri blitt oppdaget.
I 2018 dukket opp flere glassperler i Antarktis. Med hver bredden av et menneskehår ble de snart identifisert som en del av den mystiske meteorens rusk. Kalt mikrotektitter, deres kjemiske sammensetning fanget forskernes oppmerksomhet.
De lave nivåene av natrium og kalium viste at perlene var sannsynligvis den lengste kanten av det unnvikende krateret. Natrium og kalium leker ut under ekstreme temperaturer, og varmt avfall sprer seg også lenger unna en innvirkning.
Når de antarktiske mikrotektittene ble sammenlignet med de fra Australia, hadde sistnevnte høyere nivåer av natrium og kalium og var teoretisk et skritt nærmere krateret. Etter denne formelen, går det fra varmt til kjøligere, forventer forskerne å finne krateret et sted i Vietnam. Hvis det var riktig, reiste de antarktiske perlene en utrolig avstand - ca 11.000 kilometer (6.800 mi).
9 The Shaolin Needle Trick
Shaolin munker er kjent for sine imponerende viser av smidig kampsport. Men nylig gjorde en mann noe veldig uvanlig. Feng Fei kastet en nål gjennom en glassrute uten å knuse glasset.
Munken kastet nålen med en slik styrke at den poppet en ballong på den andre siden. For alle formål burde det ha brutt hele ruten. Når det superfast trikset ble sett i sakte bevegelse, så det ut som nålens pek gjennomboret glasset med noen kaster. På andre tidspunkter virket det som om nålen bare sprakk glasset og poppet ballongen med små skjær utgitt på den andre siden. Begge forblir en utrolig prestasjon.
Svaret koker ned til hvordan glasset bryter på et molekylært nivå. Glass er tøft. Dens molekyler er koblet sammen i et nettverk som deler (og dermed svekker) noe press mot det. Hvis du skyver en fingertupp mot en rute, vil hele vinduet motstå deg. Sprekk skjer når molekylære koblinger mislykkes, og presset er tvunget til å følge sprekket til sin ende.
Hvis en nål kan unngå bøyning og kastes med nok nøyaktighet og muskel, dannes en dyp sprekk. Når det er oppnådd, vil det være liten motstand for å stoppe nålen fra å passere gjennom.
8 Glass ønsker å være et krystall
Forskere er ikke sikker på hva slags glass det er. Et glassplate er ikke solid selv om det kan virke slik. Bizarre oppfører seg noen ganger som en væske og et fast stoff samtidig. Glassatomer er fanget på samme måte som et gelens sakte bevegelsesatomer som aldri kommer overalt, fordi de blokkerer hverandres måte.
I 2008 oppstod et gjennombrudd når fokuset slått på mønsteret dannet av glassatomer da de ble avkjølt. De dannet strukturer kalt icosahedroner, som ligner 3-D pentagoner. Som pentagoner ikke kan ordnes på en ordnet måte, oppstod glassatomer som et tilfeldig rot.
Den samme studien fant også at glass prøver sitt beste for å være en krystall. Men for dette skal forekomme, må molekylene ordne seg i et svært vanlig mønster. De 3-D pentagonene hindrer at dette skjer. Med andre ord, glass er verken solid eller flytende, har egenskaper av en gel, og er noe av en krystall som lider arrestert utvikling.
7 Radioaktiv Clue To Moon's Birth
Hvordan månen vår ble født, forblir et bevisstnok blant forskere. Glass som er etterlatt av den første atomeksplosjonen, kan vise seg en teori om at månen skyldes en kollisjon mellom jorden og en planetformet kropp for rundt 4,5 milliarder år siden.
I 2017 fant forskerne glass smidd av 1945-kjernevitenskapstesten i New Mexico. Kalt trinititt, det var grønt og radioaktivt. Ved å måle de forskjellige kjemiske sammensetningene i glasset ble det første solide ledetråd om månens formasjon funnet.
Trinititten nærmest eksplosjonssonen var tom for flyktige elementer, inkludert sink. Slike elementer fordamper under ekstrem varme, ligner på hva som skjer når en planet dannes.
Inntil nå var dette ren teori. Men etter at naken suget ut elementene, har forskere nå sitt første fysiske bevis. Trinititt- og månemateriale er like nok med deres mangel på vann og flyktige elementer for å bevise at sistnevnte reagerer det samme til høye temperaturer, enten på jorden eller i rommet.
6 Prince Rupert eksploderende glass
De ser ut som tårer eller tadpoles. Men Prince Ruperts dråper blander to polare motsetninger i en form med en hårutløserfraghet og en styrke som tåler en hammer.
Når smeltet glass dryppes i isvann, opprettes de uvanlige dråpene. På 1600-tallet forsøkte prins Rupert i Bayern å finne ut mysteriet. Når hodet på teardrop-formet perle ble hamret på en ambolt, nektet glasset å bryte.
Men øyeblikket som tynnhalen ble slått av, ble hele dråpen, hodet inkludert, eksplodert inn i et pudder pulver. King Charles II, Rupert's onkel, beordret Royal Society for å unravel denne hemmeligheten, men de fant ingen svar.
I 1994 viste høyhastighetsfotografier at en brukket hale sendte sprekker mot hodet på over 6.400 kilometer i timen (4000 mph). I tillegg oppdaget forskerne at avkjøling var bak dråperens merkelige egenskaper.
Når smeltet glass rammer det kalde vannet, avkjøles utsiden raskt. Innsiden størknet mye langsommere, noe som skapte en overflatespenning som er tett nok til å motstå et slag. Men på innsiden bomber den samme spenningen dråpen ved den første hårlinkspringen.
5 glass som radioaktiv lagring
Et av hovedproblemene med farlig materiale er å lagre avfallet - og globalt, det er en utrolig mengde. Ofte forurenser lekkasjer og giftige utslipp bakken, vannkilder og til og med mennesker.
I 2018 fant det amerikanske energidepartementet en ny måte å lagre radioaktivt avfall på som glass. På en tidligere våpenfabrikk som heter Hanford, holdes tanker av avfall under jorden. Forskere valgte lavaktivitets radioaktivt søppel for en prøvekjøring av den teoretisk spillbare ideen.
Det flytende avfallet ble blandet med glassfremstillingsbestanddeler og deretter gradvis injisert i en smelter. De 11 liter (3 gal) avfall gikk inn i ovnen, og etter 20 timer kom det ut helt forglasset. Dette første forsøket var enormt vellykket og klarte å innkaste radioaktivt materiale trygt i glass. Et fullskala program vil nå takle millioner av gallon giftige tanker som forblir under Hanford.
4 glass så tøft som stål
I 2015 pisket universitetet i Tokyo en ny type materiale gjennomsiktig glass nesten som macho som stål. Tenk i tråd med Windows overlevende bilkollisjoner eller ubrytelige vinglass.
Alt som måtte gjøres, var å finne ut en måte å blande aluminiumoksyd med glass på. Når det gjelder seighet, er aluminiumoksyd nær en diamants hardhet. Det er også additivet som gjør maling og plast hardt.
I mange år forsvunnet alle forsøk. Glass-alumina-blandingen krystalliserte det øyeblikk at det ble hellet i hvilken som helst beholder. I et innovativt trekk blandet en ny teknikk dem i luften. Foruten å være transparent, smeltet 50 prosent alumina-blandingen et glass så elastisk og stivt som stål. Integriteten forble selv på et mikroskopisk nivå.
Dette åpner døren for fremdrift i telefoner, datamaskiner og fremtidig elektronikk.
3 glass som helbringer seg selv
I 2017 analyserte japanske forskere nye lim når de ved et uhell fant opp noe fantastisk: selvgjenopprettende glass. Under løpende tester oppdaget en forsker at kantene smeltes når trykk ble påført for å kutte glassstykker. Oppfølgingsforsøk viste at materialet ikke var en engangsunderholdning.
Det magiske elementet var en polymer (et stoff bestående av mange repeterende enheter) kalt polyeter-tiourea. Når den ble kuttet, glommet den på seg selv etter å ha blitt presset sammen i 30 sekunder. Den beste delen var at det skjedde ved romtemperatur. Vanligvis trenger materialer ekstrem varme til sikring. Dette gjorde glasset unikt blant selvhelbredende materialer. Blant dem er polyeter-tiourea også den raskeste.
Til tross for å være like robust som normalt glass, er den nye polymeren øremerket for en rekke bruksområder. Ett forslag var nesten umiddelbar - kur mot irriterende skjermsprekk i mobiltelefonen. Det medisinske feltet er også i vingene, hvor kollisjonsbestandige stoffer kan hjelpe til med reparasjoner i menneskekroppen.
2 Bytte ben med glass
Ingen nyter ideen om å erstatte en solid del av ens skjelett med glass. Så skumle som det høres ut, føler kirurger at det er den perfekte løsningen for ødelagte ben. Glem vinduet ruten type, materialet som kan revolusjonere medisin kalles bioglass. Sterkere enn bein, bioglass er også fleksibel og antiseptisk.
I 2002 erstattet det første implantatet et knust orbitalgulv. Uten denne wafer-tynne bein ruller øyet tilbake. I dette tilfellet gikk mannen også fargeblind. Ingen konvensjonell kirurgi hjalp. En plate av bioglass ble satt inn under pasientens øye, og nesten umiddelbart ble hele synet restaurert, inkludert fargeoppfattelse.
Bemerkelsesverdig, bioglass lure immunsystemet til å akseptere det som en del av kroppen. Trygt fra avvisning sprer det joner som bekjemper infeksjon og styrer helbredende celler. Den nyeste versjonen av bioglass, som ikke er kommersielt tilgjengelig, er mer gummiaktig, men tøffere. Den er designet for å tillate ferskt knuste ben å gå uten pins eller krykker.
For å endelig lykkes der alt annet har feilet, er bioglass designet for å gjenskape hvordan brusk helbreder. Siden bioglass smelter sammen med kroppen og stimulerer gjenvekst, kan det bare være den hellige graden av bruskoperasjon.
1 milliard års datalagring
En nylig oppfunnet lagringsenhet kan bare overgå menneskelig sivilisasjon. En glassplate, som ligner en liten CD, er et nytt 5-D-konsept som er i stand til å lagre 360 terabyte data. Dette er gode nyheter for lagringsjobber, vurderer at hver dag legger data tilsvarende 10 millioner Blu-ray-plater til verden.
Forskerskolen fra University of Southampton, hver glassplate, er laget med en teknikk som kalles femtosekund laserskriving. Pulser av en ultrafast laserskribbelinformasjon i tre lag.
Dataene er ikke skrevet i konvensjonell forstand. I stedet for ord kan massive arkiver som biblioteker og museer lagre postene sine som prikker. Disse nanostrukturer er omtrent 5 mikrometer (0,005 millimeter) fra hverandre.
Den tredimensjonale posisjonen til hver prikk pluss størrelsen og orienteringen gjør platen til en 5-D-enhet. Den kan bare leses ved hjelp av et spesielt mikroskop med et lysfilter.I tillegg til å kutte vanvittige mengder informasjon til brystet, kan platene tåle 1000 grader Celsius (1,832 ° F) og sannsynligvis varer i 13,8 milliarder år.