من ايش مصنوع الزجاج؟
الزجاج اصبح شائع اليوم لدرجة انه من السهل ان ترى من خلاله بدون تفكير ثان هُوَ في نوافذنا، وعلى شاشاتنا، وفي خزاناتنا، وفي العديد من الأجهزة التي نتفاعل معها كل يوم. بالرغم من ان الزجاج موجود في كل مكان، يمكنك ان تعيش حياتك كلها بدون ان تعرف الكثير عن كيفية تصنيعه او ما هو مكون منه. حتي اذا كنت تعتقد انك تعرف الاساسيات، انت لم تلمس سوى السطح.  على مستوى عالي، الزجاج رمل تم ذوبانه وتحويله كيميائياً. اذا كنتم يوماً في الشاطئ، فستعرفون بالضبط كيف الرمل الساخن يمكن ان يصبح بينما يبقى في شكله الصلب. الحرارة اللازمة لتحويل الرمل الى حالة سائلة (في النهاية يصبح زجاج) اكثر حرارة من اي يوم مشمس. لجعل الرمل يذوب، تحتاج لتسخينه لحوالي 1700 درجة مئوية، وهي تقريباً نفس درجة الحرارة التي تصل اليها مكوك الفضاء عندما يعود الى الغلاف الجوي للأرض.  الرمال المستخدمة عادة لصنع الزجاج تتكون من حبات صغيرة من بلورات الكوارتز، تتكون من جزيئات ثاني أكسيد السيليكون، والمعروفة ايضا باسم السيليكا. عندما تُسخن هذه الجزيئات لدرجة حرارة عالية بما فيه الكفاية، الرمل يذوب ويخسر بنيته البلورية، وبينما يبرد يكتسب بنية مختلفة تماماً. هَذَا التركيب، على المستوى الجزيئي، في مكان ما بين السائل والصلب. هذي الحالة الوسطى معروفة باسم صلبة غير متجسمة، ويعني انها تملك بعض من الهيكل البلوري للصلبة مقترنة بالعرضية الجزيئية للسائل.  ذوبان الزجاج اعتماداً على خليط الرمل، الزجاج يمكن ان يكون له خصائص مختلفة. بعض العناصر او المواد الكيميائية المختلطة بالرمل يمكنها تغير لون الزجاج مثلاً. خصائص الزجاج ممكن تغير ايضا بناء على كيفية تصنيعه والعمليات التي يتم تشكيلها بعد ذلك. لتقوية الزجاج، المصنعين يستخدمون التشديد الحراري لتسخينه وتبريدة بسرعة. الزجاج ممكن يُقوّى كيميائيا من خلال عملية تبادل أيونات تجعل سطح الزجاج اكثر صلابة.  الزجاج الاكثر معروفاً هو زجاج الصودا والجير، والذي هو مزيج من الصودا (المعروف ايضاً باسم رماد الصودا او غسيل الصودا) والحجر الجيري والرمل. بالرغم من انك تقدر تصنع الزجاج ببساطة عن طريق تسخين وبعد ذلك تبريد السيليكا بسرعة، تصنيع زجاج الصودا-الصلصة اكثر تعقيدا. بالاضافة الى الصودا (كربونات الصوديوم) ، نقطة ذوبان الرمال تقل حتى يمكن تحويلها الى زجاج في درجات حرارة منخفضة وتوفير الطاقة اثناء التصنيع. لكن إضافة الصودا للمزيج يقلل من استمراريته الكيميائية، مما يجعله عرضة للانحلال عندما يلامس السوائل. لمعظم التطبيقات، هذا غير مرغوب فيه، لذلك يضاف الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم) الى الخليط، الذي يعمل كمثبت. بمجرد ان يتم تسخين خليط السيليكا والصودا والحجر الجيري، يمكن تبريضه وتشكيله لمختلف التطبيقات. في كورنغ، نحن نعرف الزجاج. نَعْرِفُ كَيْفَ نُقَوِّيه بِالعملياتِ الكيميائيةِ كَتَبَادُلِ الأيوناتِ، وَنَعْرِفُ كَيْفَ نُثَنِّيه لِنَصْنَعَ أليافًا ضوئيةً يُمْكِنُ أَنْ تَمْتَدَّ عَلَى مَسافاتٍ بَعِيدَة. معرفتنا بالزجاج تعود لأكثر من قرن، مما يسمح لنا بالبقاء في طليعة البحث والتطوير. مِنْ بَسِيطِ الْجَمْعِ الْمَصْنُوعِ مِنْ الْجَفْنِ لِمُعْجَمَةِ الْمَصَانِيعِ الْمُتَمَكِّنَةِ مِنْ الْحَقِيقَةِ الْمُضَاعَفَةِ، الزّجاج مَادّةٌ مُتَكَوِّنَةٌ وَمُتَنَوِّعَةٌ. لِهَذَا، بَعْدَ 165 سَنَة، نَحْنُ لا زِلْنَا نَجْعَلُ الاكْتِشَافَاتِ جَدِيدَةً.