玻璃 为什么被称为人类最重要的材料

为了能让你看到这篇文章，这些词被编码后通过光纤电缆以每秒125000英里的速度传送到你面前。这些横跨山脉和海洋的光纤，是由比纯净水还透明30倍的发丝玻璃制成的。该技术是由Corning公司的一个团队发现的。1970年，他们申请了一种可以远距离传输大量信息的电缆，这是其他研究人员几十年的研究成果。

如果你是在智能手机上读到这篇文章的，那你还欠史蒂夫·乔布斯一个人情。2006年，乔布斯曾要求Corning公司为他的新产品iPhone定制一款轻薄、结实的屏幕。然后Gorilla Glass横空出世，主导了整个移动设备市场。安装了第五代Gorilla Glass屏幕的手机可以从5英尺的高度摔下并有80%概率完好无损。

玻璃的作用可远远不止这些。没有玻璃，我们甚至都没法认识世界了——眼镜，灯泡，还有窗户。不过尽管玻璃无处不在，但在研究团体中仍有一些关于“玻璃”该如何定义的争论。一些人倾向于强调其坚固的本质，而另一些则强调其流动性。还有很多问题有待回答，比如为什么有些玻璃比其他玻璃更坚固，或者为什么某些混合物产生独特的光学或结构特性。除此之外，在几乎无穷无尽的“玻璃”数据库中，已知玻璃的数量已经超过35万种，但在理论上，混合物的数量是有限的。令人叹为观止的新玻璃产品层出不穷。玻璃对世界的影响比任何其他物质都要大，而且在许多方面，它是人类时代的决定性材料。

加州大学洛杉矶分校的玻璃专家和材料研究员Mathieu Bauchy说：“我们制造玻璃已经有几千年了，但我们仍然不知道它到底是什么。”大多数玻璃都是混合材料加热然后迅速冷却的产物。拿平板玻璃来说吧，这种混合物可以包括沙子（二氧化硅）、石灰和苏打水。硅提供透明度，钙提供强度，苏打降低熔点。爱荷华州立大学的玻璃科学家Steve Martin解释说，快速冷却过程中打破了原子固有的组合规律。

这就解释了为什么玻璃既不是晶体，也不是液体，而是一种无序原子固体。玻璃内部的原子想要重新形成晶体结构，但由于“冰冻”状态却无法实现。你可能听说过，教堂的窗户在很长一段时间内都在“流动”，这就是为什么底部的玻璃更厚的原因了。但其实这是个谬误——导致这种结果的原因是熔融玻璃由于技术问题形成了不平整的补丁。但玻璃的确会移动，只不过速度极为缓慢。去年发表在《美国陶瓷学会杂志》上的一项研究估计，室温下的教堂玻璃流动1纳米所花的时间超过10亿年。

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