Del:
Top 10 fantastiske fakta og fakta om glas
Der er mere mærkværdighed og evne involveret i det kontor vindue end de fleste mennesker giver det kredit for. Men hånd almindeligt glas til Shaolin munke og forskere, og ting bliver ligefrem freaky.
Fra forvirrende præstationer til skøre legeringer er glas ikke så simpelt eller svagt som det ser ud til. Forskning kan nu forklare gamle mysterier og skabe avanceret teknologi, men det mest fantastiske er, hvad laboratorieforfalsket glas kan gøre - helbrede sig selv og endda overleve den menneskelige civilisation.10 Manglende Crater's Glass Trail
For 800.000 år siden smadrede en voldsom meteor ind i jorden. Stenen målte 20 km (12 mi) bred og kastede efter glaset glasagtige affald i atmosfæren. Denne nedfald regnede glas over et område på 22.500 kvadratkilometer (8.700 mi). På trods af dette massive fodspor af glas over Australien og Asien er krateret aldrig blevet opdaget.
I 2018 viste flere glasperler op i Antarktis. Med hver bredden af et menneskehår blev de hurtigt identificeret som en del af den mystiske meteorens vragrester. Kaldte mikrotektitter, deres kemiske sammensætning greb forskernes opmærksomhed.De lave niveauer af natrium og kalium viste, at perlerne sandsynligvis var den yderste kant af det uhåndterlige krater. Natrium og kalium lækker ud under ekstreme temperaturer, og varmt snavs spredes også længere væk fra en påvirkning.
Da de antarktiske mikrotektitter blev sammenlignet med dem fra Australien, havde sidstnævnte højere niveauer af natrium og kalium og var teoretisk et skridt tættere på krateret. Efter denne formel, der går fra varmt til køligere, forventer forskerne at finde krateret et eller andet sted i Vietnam. Hvis det var korrekt, rejste de antarktiske perler en utrolig afstand - omkring 11.000 kilometer (6.800 mi).
9 Shaolin Needle Trick
Shaolin munke er kendt for deres imponerende viser af agile kampsport. Men for nylig gjorde en mand noget helt usædvanligt. Feng Fei smed en nål gennem en rude af glas - uden at knuse glasset.Munken kastede nålen med en sådan styrke, at den poppede en ballon på den anden side. Til alle formål burde det have brudt hele ruden. Da det superfast trick blev set i slowmotion, så det ud som om nålens punkt gennemboret glasset med nogle kast. På andre tidspunkter syntes det som om nålen bare knækkede glasset og dukkede ballonen med små skårer udgivet på den anden side. Begge forbliver en utrolig feat.
Svaret koger ned til, hvordan glaset bryder på et molekylært niveau. Glas er hårdt. Dens molekyler er forbundet i et netværk, der deler (og dermed svækker) ethvert pres imod det. Hvis du skubber en fingerspids mod en rude, vil hele vinduet modstå dig. Sprækker sker, når molekylære links fejler, og trykket er tvunget til at følge revnen til sin ende.
Hvis en nål kan undgå bøjning og kastes med tilstrækkelig nøjagtighed og muskel, dannes en dyb revne. Når det er opnået, vil der være ringe modstand for at stoppe nålen fra at passere igennem.8 Glas ønsker at være en krystal
I 2008 opstod et gennembrud, da fokuset drejede mønsteret dannet af glasatomer, da de blev afkølet. De dannede strukturer kaldet icosahedroner, der ligner 3-D pentagoner. Da pentagoner ikke kan ordnes på en ordnet måde, syntes glasatomer som et tilfældigt rod.
Den samme undersøgelse fandt også, at glas forsøger sit bedste for at være en krystal. Men for at dette skal ske, må molekylerne arrangere sig i et meget regelmæssigt mønster. 3-D-pentagonerne forhindrer det i at ske. Med andre ord er glas hverken solid eller flydende, har egenskaber af en gel, og er noget af en krystal, der lider anholdt udvikling.
7 Radioaktiv Clue Til Månens Fødsel
Fotokredit: phys.org Hvordan vores Måned blev født, forbliver et bevisstegn blandt forskere. Glas efterladt af den første atomeksplosion kan vise sig at være en teori om, at månen skyldtes en kollision mellem jorden og en planetstørrende krop omkring 4,5 milliarder år siden.
I 2017 fandt forskere glas smedet af 1945-kernetesten i New Mexico. Kaldet trinitit, det var grønt og radioaktivt. Ved at måle de forskellige kemiske sammensætninger i glasset blev den første faste anelse om Månens dannelse fundet.
Trinititten nærmest eksplosionszonen var tom for flygtige elementer, herunder zink. Sådanne elementer fordampes under ekstrem varme, svarende til hvad der sker, når en planet dannes.Indtil nu var det ren teori. Men efter nuken sugede ud elementerne, har forskere nu deres første fysiske bevis. Trinitit og månemateriale er ens nok med deres mangel på vand og flygtige elementer for at bevise, at sidstnævnte reagerer det samme til høje temperaturer, uanset om det er på jorden eller i rummet.
6 Prince Rupert's eksploderende glas
Når smeltet glas dryppes i isvand, skabes de usædvanlige dråber. I 1600'erne forsøgte prins Rupert i Bayern at finde ud af mysteriet. Da hovedet på den dråbeformede perle blev hamret på en ambolt, nægtede glasset at bryde.
Men det øjeblik, hvor den tynde hale blev snappet af, spredte hele dråben, hovedet, eksploderet ind i et pudder af pulver. King Charles II, Rupert's onkel, beordrede Royal Society for at ophæve denne hemmelighed, men de fandt ikke noget svar.
I 1994 viste højhastighedstog fotografier, at en brudt hale sendte revner, der sprang mod hovedet på over 6.400 kilometer i timen (4.000 mph). Derudover opdagede forskerne, at afkøling var bag dråbernes mærkelige kvaliteter.Når smeltet glas ramte det kolde vand, afkøles ydersiden hurtigt. Indersiden størkede langt langsommere, hvilket skabte en overfladespænding tæt nok til at modstå slag. Imidlertid bomber den samme spænding på indersiden den dråbe ved den første hårlinksprang.
5 glas som radioaktiv opbevaring
Fotokredit: eurekalert.org Et af hovedproblemerne med farligt materiale er at opbevare affaldet - og globalt er der en utænkelig mængde. Ofte forurener containere og giftige udslip jorden, vandkilderne og endda mennesker.
I 2018 fandt US Department of Energy en ny måde at opbevare radioaktivt affald som glas på. På en tidligere våbenfabrik kaldet Hanford holdes affaldstanker under jorden. Forskere valgte lavaktivitets radioaktivt affald til en testkørsel af den teoretisk spildfri ide.
Det flydende affald blev blandet med glasfremstillingsbestanddele og derefter gradvist injiceret i en smelter. De 11 liter (3 gal) affald gik ind i ovnen, og efter 20 timer kom de helt forglasede ud. Dette første forsøg var enormt vellykket og lykkedes sikkert at indføje radioaktivt materiale inden for glas. Et fuldskala program vil nu tackle de millioner gallon giftige tanke, der forbliver under Hanford.4 glas så hård som stål
I 2015 piskede universitetet i Tokyo en ny slags materiale gennemsigtigt glas næsten som macho som stål. Tænk over linjerne i Windows overlevende bilkollisioner eller ubrydelige vinglas.
Alt der skulle gøres, var at finde ud af en måde at blande aluminiumoxid med glas på. Hvad angår sejhed er aluminiumoxid tæt på en diamants hårdhed. Det er også additivet, som gør maling og plast hårdt.I årevis har alle forsøg undladt. Glas-alumina-blandingen krystalliserede det øjeblik, hvor den blev hældt i enhver beholder. I en nyskabende bevægelse blandede en ny teknik dem i luften. Ud over at være gennemsigtig smedede 50 procent aluminiumoxidblandingen et glas så elastisk og stift som stål. Integriteten forblev selv på et mikroskopisk niveau.
Dette åbner døren for fremskridt i telefoner, computere og fremtidens elektronik.
3 Glas, der helbreder sig selv
I 2017 analyserede japanske forskere nye klæbemidler, da de ved et uhell opfandt noget fantastisk: selvreparerende glas. Under løbende test bemærkede en videnskabsmand, at kanterne fusionerede, når der blev påtrykt tryk på skæreglasstykker. Opfølgningsforsøg viste, at materialet ikke var en engangsunderholdning.Det magiske element var en polymer (et stof bestående af mange gentagende enheder) kaldet polyetherthiourinstof. Når den blev skåret glødede den til sig selv efter at være presset sammen i 30 sekunder. Den bedste del var, at det skete ved stuetemperatur. Normalt har materialer brug for ekstrem varme til at smelte. Dette gjorde glasset unikt blandt selvhelbredende materialer. Blandt dem er polyetherthiourinstof også den hurtigste.
Til trods for at være så robust som normalt glas, er den nye polymer øremærket til en lang række anvendelser. Et forslag var næsten øjeblikkeligt - helbredelsen til irriterende mobiltelefon skærm revner. Det medicinske område er også i vingerne, hvor brudssikkerte stoffer kan hjælpe med reparationer inde i menneskekroppen.
2 Udskiftning af knogler med glas
Foto kredit: BBC Ingen nyder tanken om at erstatte en robust del af ens skelet med glas. Så uhyggeligt som det lyder, føler kirurger, at det er den perfekte løsning for brudte knogler. Glem vinduetruden type, det materiale, der kunne revolutionere medicin kaldes bioglass. Sterkere end knogler, bioglass er også fleksibel og antiseptisk.
I 2002 erstattede det første implantat et knust orbitalgulv. Uden denne wafer-tynde knogle ruller øjet tilbage. I dette tilfælde gik manden også farveblind. Ingen konventionel operation hjalp. En plade af bioglas blev indsat under patientens øje, og næsten umiddelbart blev fuld synet genoprettet, herunder farveopfattelse.
Bemærkelsesværdigt, bioglass narrer immunsystemet til at acceptere det som en del af kroppen. Sikker fra afvisning spredes ioner, der bekæmper infektion og styrer helbredende celler. Den seneste version af bioglass, som endnu ikke er kommercielt tilgængelig, er mere gummiagtig, men hårdere. Det er designet til at tillade friskbrudte ben at gå uden stifter eller krykker.For at endelig lykkes, hvor alt andet er fejlet, er bioglass designet til at replikere hvordan brusk helbreder. Da bioglass sikringer med kroppen og stimulerer genvækst, kan det kun være den brune bruskekirurgi.
1 milliard års datalagring
Forskerskolen fra University of Southampton, hver glasplade er skabt med en teknik kaldet femtosekund laserskrivning. Pulser af en ultrafast laser scribble information i tre lag.
Dataene er ikke skrevet i konventionel forstand. I stedet for ord kan massive arkiver som biblioteker og museer lagre deres optegnelser som prikker. Disse nanostrukturer er ca. 5 mikrometer (0,005 millimeter) fra hinanden.
Den tredimensionale position af hver prik plus dens størrelse og orientering gør disken til en 5-D enhed. Den kan kun læses ved hjælp af et specielt mikroskop med et lysfilter.Udover at kramme sindssyge mængder information til brystet, kan diskene modstå 1.000 grader Celsius (1.832 ° F) og varer sandsynligvis i ca. 13,8 milliarder år.