من شو مصنوع الزجاج؟
الزجاج بقى مألوف اليوم لدرجة انه من السهل ان تشوف من خلاله بدون تفكير ثان. هو في نوافذنا، على شاشاتنا، في خزاناتنا، وفي كتير من الأجهزة التي نتفاعل معها كل يوم. بالرغم من انه يمكن العثور على الزجاج في كل مكان، ممكن تعيش حياتك كلها بدون معرفة الكثير عن كيفية تصنيعه أو ما هو مكون منه. حتى لو كنت تعتقد انك عارف الأساسيات، فأنت لم تكتشف سوى السطح.  على مستوى عالي، الزجاج رمل تم إذابته وتحويله كيميائياً. لو كنتي رحتي على الشاطئ، بتعرفي بالضبط كيف يمكن للرمل ان يصبح حار بينما يبقى في شكله الصلب. نوع الحرارة اللازمة لتحويل الرمل لحالة سائلة (في النهاية يصبح زجاجي) هو أكثر حرارة من أي يوم مشمس. علشان تجعل الرمال تذوب، لازم تسخنها لحوالي 1700 درجة مئوية، وهي تقريباً نفس درجة الحرارة اللي بتصل إليها مكوك الفضاء لما يدخل مرة تانية في الغلاف الجوي للأرض.  الرمل اللي بيستخدم عادة لصناعة الزجاج يتكون من حبيبات صغيرة من بلورات الكوارتز، مصنوعة من جزيئات ثاني أكسيد السيليكون، المعروف أيضا باسم السيليكا. لما بتتسخن الجزيئات دي لدرجة حرارة عالية كفاية، الرمال بتذوب وتفقد بنيتها البلورية، وبينما بتبرد، بتكتسب بنية مختلفة تمامًا. هذي الهيكل، على المستوى الجزيئي، موجود في مكان ما بين السائل والصلب. الحالة اللي بينهما معروفة باسم مادة جامدة غير متجانسة، واللي معناه انها عندها بعض من الهيكل البلوري للمادة الصلبة مقترنة بالعرضية الجزيئية للسائل.  ذوبان الزجاج بناءً على خليط الرمال، يمكن للزجاج يكون له خصائص مختلفة. بعض العناصر أو المواد الكيميائية المختلطة بالرمل ممكن تغير لون الزجاج، على سبيل المثال. خصائص الزجاج ممكن بتتغير بردو بناءً على طريقة تصنيعها والعمليات اللي من خلالها يتم تشكيلها بعدين. عشان يضخموا الزجاج، المنتجين ممكن يستخدموا التشديد الحراري عشان يسخنوا ويبردوا بسرعة. الزجاج بردو ممكن يتقوّى كيميائيا من خلال عملية تبادل أيونات بتجعل سطح الزجاج أكثر صلابة.  الزجاج اللي بيعرفه معظم الناس هو زجاج الصودا الليما، وهو مزيج من الصودا (المعروفة باسم رماد الصودا أو صودا الغسيل) والحجر الجيري والرمل. بالرغم من انك تقدر تصنع زجاج ببساطة عن طريق تسخين وبعدين تبريد السيليكا بسرعة، تصنيع زجاج الصودا-الصلصال اكثر تعقيداً. عن طريق إضافة الصودا (كربونات الصوديوم) ، نقطة ذوبان الرمل بتتقلص حتى يمكن تحويلها إلى زجاج بدرجات حرارة أقل وتوفير الطاقة أثناء التصنيع. ومع ذلك، إضافة الصودا للمزيج يقلل من استمراريته الكيميائية، مما يجعله عرضة للانحلال لما يتلامس مع السوائل. بالنسبة لمعظم التطبيقات، هذا مش مرغوب فيه، لذلك يتم إضافة الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم) للمزيج، واللي بيعمل كمثبت. بعد ما يتم تسخين خليط السيليكا والصودا والحجر الجيري، يمكن تبريئه وتشكيله لمجموعة متنوعة من التطبيقات. في كورنينغ، احنا نعرف الزجاج. احنا عارفين كيف نعززها عن طريق عمليات كيميائية زي تبادل الأيونات، ونعرف كيف نثنيها علشان نصنع ألياف بصرية قادرة على تمتد لمسافات شاسعة. معرفتنا بالزجاج ترجع لأكتر من قرن، واللي بيسمح لنا بالبقاء على طليعة البحث والتطوير. من الصودا البسيطة للجير إلى الهياكل الزجاجية المعقدة التي تمكن الواقع المعزز، الزجاج هو مادة قابلة للتكيف، واسعة النطاق. هيك بعد اكثر من 165 سنة، ما زلنا نكتشف اشياء جديدة.