Dela med sig:
Topp 10 fantastiska fakta och fakta om glas
Det finns mer märkvärdighet och förmåga involverad i det kontorsfönstret än de flesta ger det för kredit. Men häll vanligt glas till Shaolin munkar och forskare, och saker blir rakt freaky.
Från förbryllande prestanda till galna legeringar är glaset inte så enkelt eller svagt som det verkar. Forskning kan nu förklara gamla mysterier och skapa avancerad teknik, men det mest fantastiska är vad laboratoriesmidad glas kan göra - läka sig och överleva den mänskliga civilisationen.
10 saknas kraterens glas spår
För 800.000 år sedan slog en stor meteor in i jorden. Stenen mättes 20 kilometer (12 mi) bred och slog efter glaset glasiga skräp i atmosfären. Denna nedfall regnade glas över ett område på 22 500 kvadratkilometer (8 700 mi). Trots detta massiva fotavtryck av glas över Australien och Asien har kratern aldrig upptäckts.
År 2018 kom fler glaspärlor upp i Antarktis. Med varje bredd av ett mänskligt hår identifierades de snart som en del av den mystiska meteorens skräp. Kallade mikrotektiter, deras kemiska sammansättning grep forskarnas uppmärksamhet.
De låga halterna av natrium och kalium visade att pärlorna troligen var den yttersta kanten av den elusiva kratern. Natrium och kalium läcker ut under extrema temperaturer, och heta skräp sprider också längre bort från en påverkan.
När de antarktiska mikrotektiterna jämfördes med de från Australien hade de senare högre nivåer av natrium och kalium och var teoretiskt ett steg närmare kratern. Genom att följa denna formel, går det från varmt till svalare, förväntar forskarna att hitta kratern någonstans i Vietnam. Om det var korrekt, reste de antarktiska pärlorna ett otroligt avstånd - cirka 11 000 kilometer (6 800 mi).
9 The Shaolin Needle Trick
Shaolin munkar är kända för sina imponerande skärmar av smidig kampsport. Men nyligen gjorde en man något riktigt ovanligt. Feng Fei kastade en nål genom en glasruta - utan att sprida glaset.
Munken slängde nålen med sådan styrka att det poppade en ballong på andra sidan. För alla ändamål borde det ha brutit hela rutan. När det superfasta tricket sågs i slow motion, såg det ut som nålens punkt drog igenom glaset med några kast. Vid andra tillfällen tycktes det som att nålen bara sprickade glaset och poppade ballongen med små skärningar som släpptes på andra sidan. Båda är fortfarande en otrolig prestation.
Svaret pekar på hur glaset bryts på molekylär nivå. Glaset är tufft. Dess molekyler är kopplade i ett nätverk som delar (och därmed försvagar) något tryck mot det. Om du trycker en fingertopp mot en ruta kommer hela fönstret att motstå dig. Sprickor händer när molekylära länkar misslyckas och trycket tvingas följa sprickan till slutet.
Om en nål kan undvika böjning och kastas med tillräcklig noggrannhet och muskel, kommer en djup spricka att bildas. När det uppnås kommer det att finnas lite motstånd för att stoppa nålen från att passera genom.
8 glas vill vara ett kristall
Forskare är inte säkra på vilken typ av glasämne som är. Ett glasplåt är inte fast, även om det kan tyckas så. Bizarre beter sig det ibland som en vätska och en fast substans samtidigt. Glasatomer fångas på samma sätt som en gel-slow-moving atomer som aldrig kommer någonstans eftersom de blockerar varandras sätt.
Under 2008 inträffade ett genombrott när fokuset vände på det mönster som bildades av glasatomer när de avkyldes. De bildade strukturer som kallas icosahedroner, som liknar 3-D-pentagoner. Eftersom pentagoner inte kan ordnas på ett ordnat sätt framträdde glasatomerna som en slumpmässig röra.
Samma studie fann också att glaset försöker sitt bästa för att vara en kristall. Men för att detta ska inträffa måste molekyler ordna sig i ett mycket regelbundet mönster. 3-D-pentagonerna förhindrar att detta händer. Med andra ord är glas varken solid eller flytande, har egenskaper hos en gel och är något av en kristall som lider av arresterad utveckling.
7 Radioaktivt ledtråd till månens födelse
Hur vår Moon föddes kvarstår ett vittnesbörd bland forskare. Glas som lämnas bakom den första atomexplosionen kan visa sig en teori som månen berodde på en kollision mellan jorden och en planetstorlek för omkring 4,5 miljarder år sedan.
År 2017 hittade forskare glas smidda av 1945-kärnvapentestet i New Mexico. Kallat trinitit, det var grönt och radioaktivt. Genom att mäta de olika kemiska kompositionerna i glaset hittades den första fasta aningen om månens bildning.
Trinititen närmast explosionszonen var tom för flyktiga element, inklusive zink. Sådana element förångas under extrem värme, liknar vad som händer när en planet bildas.
Hittills var det ren teori. Men efter att näsan sugit ut elementen har forskare nu sina första fysiska bevis. Trinitit och månmaterial är lika med deras brist på vatten och flyktiga ämnen för att bevisa att de senare reagerar på samma sätt vid höga temperaturer, oavsett om de är på jorden eller i rymden.
6 Prince Rupert's Exploding Glass
De ser ut som tårar eller tadpoles. Men Prince Rupert s faller blandar två polära motsatser i en form med en hår-utlösbarhet och en styrka som tål en hammare.
När smält glas droppas i isvatten skapas de ovanliga dropparna. På 1600-talet försökte Prince Rupert i Bayern att räkna ut mysteriet. När huvudet på den teardrop-formade pärlan hammades på ett mothåll, vägrade glaset att bryta.
Men det ögonblick som den tunna svansen knäpptes av, hela spalten, huvudet medföljer, exploderade till en puffpulver. Kung Charles II, Rupertes farbror, beordrade Kungliga Samfundet att avlägsna denna hemlighet, men de fann inget svar.
År 1994 visade höghastighetsfoton att ett brutet svans skickade sprickor mot huvudet på över 6.400 kilometer per timme (4000 mph). Dessutom upptäckte forskare att kylningen låg bakom dropparnas konstiga egenskaper.
När smält glas träffade kallvattnet, kyldes utsidan snabbt. Insidan stelnade mycket långsammare, vilket skapade en ytspänning tillräckligt tätt för att klara ett slag. Men på insidan bombarderar samma spänning droppen vid den första hårlinjen sprickan.
5 glas som radioaktiv förvaring
Ett av de viktigaste problemen med farligt material är att lagra avfallet - och globalt finns det en ofattbar mängd. Ofta förorenar läckage och giftiga spillor marken, vattenkällorna och till och med människor.
I 2018 fann amerikanska avdelningen för energi ett nytt sätt att lagra radioaktivt avfall som glas. Vid en tidigare vapenfabrik som heter Hanford hålls tankar av avfall under jord. Forskare valde lågaktivitets radioaktivt avfall för en testkörning av den teoretiskt spillbeständiga idén.
Det flytande avfallet blandades med glasproducerande ingredienser och injicerades sedan gradvis i en smältare. De 11 liter (3 gal) avfallet gick in i ugnen och efter 20 timmar kom ut helt förglasad. Detta första försök var enormt framgångsrikt och lyckades säkert infoga radioaktivt material i glas. Ett fullskaligt program kommer nu att hantera de miljoner gallon giftiga tankar som ligger kvar under Hanford.
4 Glas Så Tuff Som Stål
I 2015 visade Tokyo universitet en ny typ av material genomskinligt glas nästan som macho som stål. Tänk längs linjerna i Windows överlevande bilkollisioner eller obrännbara vinglas.
Allt som var tvungen att göra var att räkna ut ett sätt att blanda aluminiumoxid med glas. När det gäller seghet är aluminiumoxid nära en diamants hårdhet. Det är också tillsatsen som gör färg och plast hård.
I åratal misslyckades alla försök. Glas-aluminiumoxidblandningen kristalliserade det ögonblick som det hälldes i vilken behållare som helst. I ett innovativt drag blandade en ny teknik dem i luften. Förutom att vara transparent, smälter 50 procent aluminiumoxidblandningen ett glas så elastiskt och styvt som stål. Integriteten förblev jämn på en mikroskopisk nivå.
Detta öppnar dörren för framsteg i telefoner, datorer och framtida elektronik.
3 glas som läker sig själv
År 2017 analyserade japanska forskare nya lim när de av misstag uppfann något fantastiskt: självreparationsglas. Under körningstester märkte en forskare att kanterna smälte när tryck applicerades för att skära glasstycken. Uppföljningsförsök visade att materialet inte var en engångsförundran.
Det magiska elementet var en polymer (en substans bestående av många upprepande enheter) som kallades polyeter-tiourea. När den skars, glömde den på sig efter att ha pressats ihop i 30 sekunder. Den bästa delen var att det hände vid rumstemperatur. Vanligtvis behöver material extrem värme att smälta. Detta gjorde glaset unikt bland självhärdande material. Bland dem är polyeter-tiourea också det snabbaste.
Trots att det är lika robust som normalt glas, är den nya polymeren öronmärkt för en mängd olika tillämpningar. Ett förslag var nästan omedelbart - botemedel mot irriterande mobilskärmens sprickor. Det medicinska fältet ligger också i vingarna, där spricklösa ämnen kan hjälpa till med reparationer i människokroppen.
2 Byta ben med glas
Ingen förnekar tanken på att ersätta en stark del av ett skelett med glas. Så grumligt som det låter, känner kirurger att det är den perfekta lösningen för brutna ben. Glöm fönsterfältet, det material som kan revolutionera medicinen kallas bioglas. Starkare än ben, bioglas är också flexibel och antiseptisk.
År 2002 ersatte det första implantatet ett splittrat orbitalgolv. Utan detta wafertunna ben rullar ögat tillbaka. I detta fall gick mannen också färgblind. Ingen konventionell operation hjälpte. En platta av bioglas sattes in under patientens öga, och nästan omedelbart återställdes full syn inklusive färguppfattning.
Anmärkningsvärt, bioglass lurar immunsystemet i att acceptera det som en del av kroppen. Säker från avvisande sprider den joner som bekämpar infektion och leder läkande celler. Den senaste versionen av bioglas, som ännu inte är kommersiellt tillgänglig, är mer gummiaktig men hårdare. Den har utformats för att låta nya brutna ben gå utan stift eller kryckor.
För att slutligen lyckas där allt annat har misslyckats är bioglas utformad för att replikera hur brosket läker. Eftersom bioglass smälter med kroppen och stimulerar återväxt, kan det bara vara den heliga graden av broskoperation.
1 miljarder års datalagring
En nyligen uppfunnen lagringsenhet kan bara överstiga den mänskliga civilisationen. En glasskiva, som liknar en liten CD, är ett nytt 5-D-koncept som kan lagra 360 terabyte data. Det här är bra nyheter för lagringsjunkier, med tanke på att varje dag lägger till data motsvarande 10 miljoner Blu-ray-skivor till världen.
Forskargruppen för forskare från University of Southampton, varje glasplatta skapas med en teknik som kallas femtosekund laserskrivning. Pulser av en ultrasnabb laserskribbelinformation i tre skikt.
Uppgifterna är inte skrivna i konventionell mening. I stället för ord kan massiva arkiv som bibliotek och museer lagra sina poster som prickar. Dessa nanostrukturer är ungefär 5 mikrometer (0,005 millimeter) ifrån varandra.
Den tredimensionella positionen för varje punkt plus dess storlek och orientering gör skivan till en 5-D-enhet. Den kan endast läsas med ett speciellt mikroskop med ett ljusfilter.Förutom att krama galna mängder information till sin skara, kan skivorna stå emot 1 000 grader Celsius (1,832 ° F) och antar förmodligen ca 13,8 miljarder år.