Ugriznimo v znanost: Pogled skozi steklo

SI PREDSTAVLJATE, DA SVOJ DAN NAČRTUJETE Z LE NEKAJ DOTIKI PO KOPALNIŠKI OMARICI? ALI PA, DA SE Z ODDALJENIM PRIJATELJEM POGOVARJATE KAR PREKO INTERAKTIVNEGA KUHINJSKEGA PULTA? BOMO V PRIHODNJE VSE OPRAVLJALI LE Z DOTIKANJEM STEKLENIH POVRŠIN? NO, CORNING, VODILNO PODJETJE NA PODROČJU INOVATIVNE UPORABE STEKLA IN KERAMIKE TO IDEJO ŽE RAZVIJA. JANA, BO STEKLO RES TAKO ZAZNAMOVALO NAŠE ŽIVLJENJE, KAKO REALNA JE TA NAPOVED?- ČE VPRAŠAŠ MENE, KAR REALNA, ŠE POSEBEJ GLEDE NA DEJSTVO, DA VEČINA APLIKACIJ, KI SMO JIH DANES VIDELI NA FILMU, DANES ŽE OBSTAJA NA TRGU. V MISLIH IMAM PAMETNA OKNA, FOTOVOLTAIČNA OKNA, KI SO SPOSOBNA SAMA GENERIRATI ELEKTRIČNI TOK, OPTIČNA VLAKNA. NE NAZADNJE SE UPORABLJA STEKLO V ELEKTRONSKIH APLIKACIJAH ZA DISPLEJE NA PRIKAZOVALNIKIH, NA ZGOŠČENKAH, TUDI V MEDICINI ZA RAZNE VSADKE, NE SAMO ZA BIOANALITSKE NAMENE. POLEG TEGA PA IMAMO TUDI ŠTEVILNA ANTIBAKTERIJSKA STEKLA, UPORABLJA SE STEKLO TUDI V PROTIBALISTIČNE NAMENE. NO, STEKLO JE EDEN IZMED NAJSTAREJŠIH MATERIALOV. IZDELOVATI IN UPORABLJATI SO GA ZNALI ŽE TISOČLETJA PRED NAŠIM ŠTETJEM, PA ŠE VEDNO TAKO VELIKO OBETA. V ČEM JE SKRIVNOST?
TEHNOLOGIJA STEKLA JE POZNANA ŽE TISOČLETJA, AMPAK Z VIDIKA ZNANOSTI GRE ZA IZREDNO MLADO VEDO, KATERE SPOZNANJA SO OMOGOČILA, DA BO STEKLO LAHKO UPORABNO TUDI V TAKŠNE NAMENE, KOT SMO GA VIDELI. SKRIVNOST JE PREDVSEM V ELEKTRIČNI LASTNOSTI TEGA MATERIALA, V TEMPERATURNIH LASTNOSTIH, V TOPLOTNI PREVODNOSTI, V KEMIJSKI SESTAVI IN POSLEDIČNO TUDI V STRUKTURI, SE PRAVI NAKLJUČNI PORAZDELITVI ATOMOV, TAKO IMENOVANI AMORFNI STRUKTURI.
KAJ TO POMENI AMORFNA STRUKTURA? NEKAJ SI ŽE NAČELA.
VSE STVARI V NARAVI SO ZGRAJENE IZ ATOMOV IN TI SE MED SEBOJ POVEZUJEJO V BOLJ ALI MANJ UREJENE ENOTE IN TUKAJ IMAMO DVA PRIMERA, KRISTAL KREMENA IN SILIKATNO STEKLO. V OBEH PRIMERIH IMAMO OSNOVNE STRUKTURNE ENOTE SILICIJEVE TETRAEDRE. TU SI LAHKO PREDSTAVLJAMO SILICIJEV TETRAEDER, KOT DA IMAMO V CENTRU SILICIJ, TA SILICIJ PA OBDAJAJO KISIKOVI IONI. V PRIMERU KREMENA PA SE TI TETRAEDRI POVEZUJEJO ZELO SIMETRIČNO PO PROSTORU, V PRIMERU STEKLA PA SE TETRAEDRI POVEZUJEJO ZELO NAKLJUČNO, NI NEKEGA REDA V PROSTORU. POMEMBNO JE TUKAJ POUDARITI, DA V OBEH PRIMERIH SE SILICIJEVI TETRAEDRI POVEZUJEJO PREKO OGLJIŠČ, V NOBENEM PRIMERU SE NE POVEZUJEJO PREKO ROBOV ALI PA PREKO PLOSKEV.
AMPAK V VSEH STEKLIH PA NISO OSNOVNI GRADNIKI SILICIJEVI TETRAEDRI. OBSTAJAJO NAMREČ RAZLIČNA STEKLA.

STEKLO IMA ZELO VISOKO VISKOZNOST, KAR POMENI, DA SE POČASNEJE PRETAKA, TEŽJE MEŠA. ČE PRIMERJAMO VISKOZNOSTI VODE, MOTORNEGA OLJA IN STEKLA VIDIMO, DA JE MOTORNO OLJE PRIBLIŽNO DESETKRAT BOLJ VISKOZNO OD VODE, MED TEM, KO JE VROČE STEKLO PRIMERNO ZA OBDELAVO, TUDI DESET TISOČKRAT BOLJ VISKOZNO OD MOTORNEGA OLJA. SEM MISLIL, DA MORA BITI STEKLO RAVNO PRAV VISKOZNO, DA SE GA DA LEPO OBLIKOVATI. KOLIKŠNE SO TE TEMPERATURE IN KDAJ RECIMO PRIDE DO NAPAK?
TEMPERATURA, TEMPERATURA MORA BITI OKOLI 1200 STOPINJ IN VEČ. ČE NE DOSEGAMO PRAVILNIH TEMPERATUR LAHKO PRIDE DO NAPAK, KI SE KAŽEJO NA PRIMER V MEHURČKIH IN V KAKŠNIH DRUGIH OBLIKAH, KI NISO ZAŽELJENE V SAMI ZMESI. V PRETEKLOSTI, KO SO BILE PEČI ZGRAJENE BISTVENO DRUGAČE KOT SEDAJ JE BILO TEH NAPAK VELIKO VEČ. STEKLO JE VSEBOVALO UMAZANIJO, RAZLIČNE ŠTIRE, MEHURČKOV JE BILO VEČ, SEDAJ PA JE TA POSTOPEK KONTROLIRAN IN DO TEH NAPAK NE PRIHAJA VEČ VELIKO. JE PA MOŽNO, ČE PADE TEMPERATURA ZA RECIMO 5 DO 10 STOPINJ NEKONTROLIRANO, SE LAHKO TE NAPAKE ZOPET POJAVIJO.

KAKO UPORABLJATE TA POLARIMETER?
TA POLARIMETER JE SESTAVLJEN IZ ANALIZATORJA IN POLARIZATORJA. IZDELEK POSTAVIMO VZPOREDNO MED POLARIZATOR IN ANALIZATOR, ZA ODČITEK PA SI POMAGAMO ŠE S TO SKALO, KOMPENZATORJEM IN SICER OPAZUJEMO BARVNA POLJA, ODČITEK PA OPRAVIMO TAM, KJER SE OPAZI ČRNO POLJE.
TUKAJ NEKJE OKOLI 90, 95. JA, V TEM PRIMERU JE TO 90, TA ODČITEK PO TEM POMNOŽIVA S FAKTORJEM 5, 7, DA PRETVORIVA ODČITEK V NANOMETRE IN ZDELIVA S PREMEROM, KJER SVA OPAZOVALA PREOSTALO NAPETOST, TO JE V TEM PRIMERU PREMER NA 5, 5 CENTIMETROV. REZULTAT JE PREOSTALA NAPETOST IZRAŽENA V NANOMETRIH NA CENTIMETER IN REZULTAT JE 93 NANOMETROV NA CENTIMETER KAR POMENI, DA JE IZDELEK ŠE USTREZNO POPUŠČEN IN JE PRIMEREN ZA NADALJNO PRODAJO.
TAM NEKJE DO STO JE ŠE SPREJEMLJIVO. TAKO, DO 100, 120 MAKSIMALNO PRI DEBELEJŠIH IZDELKIH ŠE DOPUŠČAMO. TAKO, DA IZDELKI NE BODO POKALI DOMA NA POLICAH IN MED UPORABO. TAKO.

KAR VELIKI KOSI SO NASTALI. ZAKAJ SE TAKO RAZBIJE?
RAZLOG JE SPET V STRUKTURI STEKLA. KOT SMO ŽE OMENJALI IMA STEKLO OSNOVNE STRUKTURNE ENOTE, SILICIJEVI TETRAEDRI IN TI SILICIJEVI TETRAEDRI NISO MED SEBOJ POPOLNOMA SPOJENI, NEKATERA OGLJIŠČA OSTAJAJO PROSTA, VMES SO TUDI KATIONI IN PRAV ZARADI TEGA, KER NI TAKŠNE GOSTOTE KATIONOV IMA STEKLO ZELO NIZKO TLAČNO TRDNOST IN KO UDARIMO PO NJEM, SE RAZPADE NA TAKŠNE SRPASTE KOSE, KI SO ZELO NEVARNI. V VARNOSTNE NAMENE DANES ŠTEVILNI PROIZVAJALCI STEKLA KALIJO, DA SE RAZDROBIJO NA MANJŠE KOSE, ČLOVEKU NE TAKO NEVARNE, KOT VELIKI KOSI.