標題:
太空玻璃
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作者:
happychyan
時間:
2007-1-12 01:38 PM
標題:
太空玻璃
在微重力狀態的太空，不僅能製造較純的玻璃，還能產出更多樣化學成分的玻璃材質，這些各具特性的玻璃未來可能將帶給我們新一波的材料革命。
一般的玻璃是用砂（二氧化矽）、石灰石（碳酸鈣）、和蘇打灰（碳酸鈉）混和，加以1100℃以上的高溫融化後小心冷卻製成。在地球上，沒有什麼適合的容器，在盛裝這麼高溫的融化物後，而本身不被融化侵蝕的，所以玻璃中往往含有來自容器的雜質。在微重力的太空環境製造的玻璃，可以減少被容器污染的機會，因為利用聲波的壓力，就可以定位半徑1/4英吋的玻璃液體來完成整個製程，不需碰觸任何容器，玻璃成分也就越純淨。不僅如此，密蘇里-羅拉大學的科學家Delbert Day發現在微重力的環境中，較容易製造不同化學成分的玻璃。
廣義的玻璃泛指非晶體式的固體，也就是固體當中的原子並沒有規則的、可預測的排列形式。在理論上，任何化學成分都可以形成玻璃態，只要冷卻的夠快，就可使原子來不及排列、而成為無序的玻璃固體。為什麼在太空較容易製造玻璃呢？Delbert Day認為地表的重力導致融化物內部的對流，使得內部原子更容易流動而規則排列；而地球軌道上的微重力環境少了重力的攪拌，原子移動慢、因此較有機會形成玻璃態。未來，科學家將進一步檢驗這個理論。
目前Delbert Day發展了幾種非二氧化矽的玻璃，其中可溶性的生物活性玻璃（bioactive glass）可以用在生物體內，在協助骨頭的重建後，能逐漸溶解消失；另一種玻璃可以釋放高劑量的輻射用來治療病變的腫瘤部位；還有一種氟化物玻璃（fluoride glass），其中混和鋯、鋇、鑭、鈉、銀、鋁金屬時，具有一般的二氧化矽玻璃一百倍的透光度。我們若能對這些奇特的玻璃有更多的認識，並且能在地表上量產，相信將帶來新一波的材料革命
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