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原来的样子
原来是这样
欢迎来到原来是这样
各位好
我是徐东大家好
我是紫鳞
承接上周的主题玻璃依然问你一个
有些雷人的问题啊
就是你说这玻璃它是不是固体呢
你问我这个问题言下之意玻璃其实不是固体的呃
不是固体总不可能是气体或者以前说过的等离子体吧
哦
最接近的就是液体了
但是玻璃它明明很固体啊
那么硬那么结实
而且安在这个窗框上镶在镜框里没见他哪天就流下来了呀诶
虽然说按照咱们原来是这样惯用的套路来分析我这么问答案肯定不是该就不是固体啊
可是今天的结论
他并没有那么简单
它并不是一个是或否的答案也请大家和我们一起来思考一下啊
这个听上去真的超级傻的问题就是玻璃他到底是不是固体
我们说固态液态气态
包括你前面说到的等离子态
这些太其实我们之前和大家说水包括说火的时候都设计过
嗯
我想起来了
我还记得你在说水的时候提到过
在特定的条件下水会呈现出一种叫做玻璃态的形态似乎这种形态还有很多好处
可以用来保存活体什么的
哎
你的记性很好
我们复习一下
就是说
如果我们可以把水急速地冷却到零下108 度啊
那么这个时候呢水就会变成一种叫做玻璃态的奇怪的状态
那么玻璃态的水呢
有一个很重要的特点就是它的密度和液态的水是完全一样的哦
不过在这里呢
我还要做一个郑重的刊物啊
那当时呢
可能有一些误导了大家因为之前呢
我对玻璃态状态的形容呢
是看似是固体实际呢
它又是软软的黏黏的
稠乎乎的
而且呢
我还用了不是很恰当的粥或者是浆糊来做比喻啊对对对我想起来了哈
还说这种感觉像是麦芽糖
那么实际上呢
玻璃态的水啊
它其实更类似于玻璃或者说类似于冰就是更坚硬
更固体的感觉
那么从宏观的尺度来看呢
它的表现依然像是固体啊
而他真正不像冰的地方呢
是在于它的微观结构和冰不同
它不存在晶体结构
如果说我们把玻璃态的水打碎再用放大镜去观察它的粉末
其实我们也看不到冰晶呢
最典型的六边形结构玻璃态的水之于冰呢
类似于玻璃之余石英
也就是二氧化硅的一类晶体
那么这个错误其实也是我最近在死磕剥离的时候才意识到的当时呢
我是错误的
理解了关于玻璃态水的一句描述就是它更像是一种极端年制呈现固态的液体
嗯
勇于承认错误
相信大家也能够理解的啊
话说重新回顾了水的玻璃它之后呢
我忽然有点明白你的意思了
就是虽然看上去玻璃是固体
但玻璃实际上并非是固态或液态它是属于玻璃态吗
可是我也很困惑
你最后提到的这个描述呈现固态的液体
这句话很矛盾啊
感觉固态和液态这是一个对立的词对吧
你的困惑其实和我一样啊
就是难道玻璃它真的是一种区别于固态和液态的太又或者就像刚才说的是一种呈现出固态的液体抹玻璃
他到底是一种什么样的存在呢
这里先不着急啊
也给大家一点思考的时间
我们先来了解一下玻璃的前世今生
这款怎么卖的强行凑时间是吧
在我们生活的这颗星球上呢
要遇上一点二氧化硅其实非常的容易啊
上过中学化学的朋友应该都还记得养合规呢
是地壳当中含量最多的两种元素绝大部分的岩石当中都含有二氧化硅
那么很多人想到二氧化硅呢
就会联想到沙子对这是因为沙子是岩石
经过风吹雨打
海浪冲击或者是其他的侵蚀作用剥落形成的碎屑混合而成的威力只是其中的二氧化硅呢
是占到了很大的比例
不过呢
我们也都知道啊
这些二氧化硅颗粒当中大部分他都不是玻璃
嗯
似乎在讲宝石的时候
我们也说过的哈
一个是晶体
一个是非晶体对那么石英结晶就是二氧化硅的规则排列
简单来说
如同冰晶是水分子的规则排列铁是铁原子的规则排列一样啊
这就是晶体
那么这种规则是微观到分子原子层面的那如果说我们要让晶体变成液体
应该怎么做加热呗啊似的
那么正如冰受热融化成水一样时应受热呢
就会让他里边儿的硅氧原子得到能量开始震荡
这个时候呢
我们就会很直观的感觉到它变热了
不过呢
这时候他并没有立即融化为什么只是因为这些震荡起来的原子们在某个温度之前啊
都还无法挣脱金额的束缚啊
这个时候呢
他只是在原地震荡着啊
这也就是固体之所以为固体的原因了
那么当这些原子持续受热震荡到一个临界值
也就是熔岩的时候就会有足够的能量
让它挣脱建杰开始自由地迁移
哎
这个时候呢
它就成了液态的二氧化硅
我在问你啊
液态的水
嗯
如果说我们降低它的温度低过了它的熔点之后会怎样结冰呗
虽然说大家都觉得我这个知识知道的比较少
但是总不能老让我回答这么低级的问题吧
呃
你觉得这个问题的急
那么接下来还有一个问题就是液态的二氧化硅啊
冷却之后
当它的温度低于熔点会发生什么呢
呃
变回石英结晶
不对吧啊
应该是什么
我们说水的时候
曾经说过一个词叫莫冷水啊
也就是说低于冰点依然维持液态的水啊
但是我们也知道一旦出现冰河水分子呢
就会立刻规规矩矩地开始排成阵列结晶为冰
而且呢
我们可以不断的重复这个融化和结冰的过程温度升高变成水温度降低低过冰点
在正常条件下
它就变成了冰
可是这个情况呢
放到二氧化硅这里啊
就没有那么容易复制了
当二氧化硅液体冷却的时候啊
就感觉像是里面的分子们都亡了该怎么排队似的
依然像是业态时候那样排的乱七八糟
搞不清楚谁该排在谁的旁边
体育老师看到这种情况肯定要喊啦
你们在排不好队
今天就别想解散啦
嗯
估计这个分子原子层面的体育老师也会那么着急啊
那么
与此同时
伴随着冷却啊
他们所具有的能量就越来越小
移动起来呢
就变得越来越困难
这个时候想要回到那种能够组成结晶的规矩位置就愈发不可能了
对不对索性破罐子破摔
胡乱拉着身边的小伙伴们原地休息
于是乎这就生成了具有类似于业态结构的固体
那就是玻璃哦
这个过程啊
被你说的真的很有画面感很通俗啊
呃
但是这会儿又冒出了一个业态结构的固体联想到前面那个呈现固态的液体
这说的是一回事吗
嗯
你发现了一个很微妙的差异啊
其实呢
这也是今天节目的一个小伏笔
我们一会儿再来说啊
听到这儿呢
你可能会觉得啊
玻璃做起来
挺容易的
一种很随便的感觉没有不就是这个融化二氧化硅在冷却
因为他的原子们比较笨
不知道怎么排队了
所以无法结清他就成了玻璃啦
其实不然啊
他可能想到这个最简单的嘛
无非就是把沙子容易融
然后再让它冷却对你看这个原料也很容易得来啊
又便宜啊
沙子
虽然说里边是富含石英
但是呢
他其实也含有风吹雨打带来的各种各样的物质啊
有杂质才对啊
虽然说有些添加物
比如说碳酸钠
也就是我们所说的助熔剂啊
它能够促进玻璃的生成
但是呢
绝大多数的这些杂志这些添加物他都没有这个能力
那么就算刚好我们这一捧沙子里的它的矿物成分和所占的
这个比例是正确的
那也会遇到第二个问题
那就是我们需要非常高的温度
因为它的熔点需要达到1200 摄氏度左右
哇
这就要比一般我们能够制造的火焰70 0到80 0度还要高不少啊
那么在自然条件下呢是会形成玻璃的
不过呢
他的条件都比较极端
比如说击中沙漠的闪电喷发的火山
或者是撞击地球的陨石这样呢
才能够形成天然玻璃
那么这主要就是因为这些情况
他拥有很高的温度问题是我觉得如果我们没有造出人造玻璃的话哈
这个玻璃是一个天然需要形成的东西
它的产量可能也不高
是不是就变成很稀有的东西啊
比如说黑曜石价值也提高他也是属于玻璃的一种在有些地方他们就会觉得哦
很棒啊
这种东西
有神奇的能力等等
那这样说来
其实我们人类可以制造出玻璃也是一件挺了不起的事情啊
挺了不起的啊
那第一款人造玻璃是什么时候诞生的呢
虽然我们之前说过玻璃似乎是一种非常具有现代感的材料
但其实呢
玻璃又是最早被人类所驾驭的一种人造材料哦
事实上人类制造玻璃的时间要比我们想象中久远的多啊
一般认为呢大约在公元前40 00到30 00年前公元前啊
埃及和西亚一些的地方
他们的人们就已经开始制造玻璃了
后来呢
古希腊人也对玻璃的制造技术进行过发展
那么真正让玻璃开始走入普通人日常生活的还是古罗马人
这是因为他们发现了助溶剂的妙用
那他们使用的助溶剂呢
是炮姐
我们前面
其实说过就是一种天然形成的碳酸钠啊
你一直在说助溶剂啊
助熔剂到底是派什么用场呢
顾名思义祝融吗
就是帮助辱骂泡碱的加入呢就使得古罗马人制作透明玻璃的温度低了许多
他们不需要再把这个原料加热到足以融化纯石英的温度
这个温度非常高
1600 度显而易见啊
这也大大降低了玻璃制造的成本
我们平更少的能量就可以融化这些玻璃吗
那么这种曾经高贵的材料呢
才开始逐渐的进入到普通百姓的生活
比如说古罗马人
他们就开始用上玻璃窗哇
真的很前卫呢
要知道啊
在古罗马之前
其实窗户呢
是直接开着透风的啊
所以window 他的这个本意
你看里面有一个风是不是win 对他的这个本意呢
就是风眼漏风之眼
你可以这样理解啊
不过呢
当时的窗玻璃啊
造的都非常的小呢
只能够用千把它们焊接起来
这类似于大家现在在一些教堂里看到的彩色玻璃拼花那样噢
所以拼花其实是不得已而为之吗
是因为造出来都是一小块一小块
所以再把它们衔接在一起
还有一个原因是当时做透明玻璃的这个难度还是比较高的有一些杂质
那么干脆就做彩色的
这个效果会比较好一些啊
当然呢
可想
而治啊
即使如此
我们没法做整面的玻璃
但是这种既能透光又能够挡风的玻璃窗在当时是多么**性的一种发明诗人放到现在基本上就是等同于智能家居带来的这种颠覆啊
是啊
要说到这种大块的均匀的平整玻璃呢
这种生产工艺它出现的时间要晚很多了啊
从中世纪之后呢
欧洲是出现了几种得到平板玻璃的方法
但是这些方法得到的平板玻璃本身呢
并不是真正的平面
而且呢
也不均匀
那么大块的应用
这个光线变形就比较严重了
而她的这个机械性能也很差
有的方法呢
用来制作穿衣镜还说得过去
但是制作大块的窗户用的玻璃就差很多了噢
也是啊
当喧嚣的罗马城渐渐被夜幕笼罩
我在塔楼上隔着玻璃窗望着扭曲变形的远处的风景
有点刹风景了
忽然这大块的玻璃窗碎了
这是要毁容的好吗
大家可以回想一下一些老房子的窗户啊
是不是都是带格子的对他的这个玻璃都不是很大晒那么其实呢
这就是因为玻璃制造工艺
尤其是制造这种特别大块
的玻璃的工艺是到很现代才有的事儿啊
制作均匀的大块玻璃的技术呢
是直到19 世纪中叶才出现那么廉价的大块玻璃制造工艺呢
则要等到1950 年代才被发明那么到了1960 年才开始逐渐的商业推广
唉
所以之后的房子才开始玻璃越来越大
那么从这个角度而言啊
真正体现现代感觉的这种玻璃装饰就是大块的玻璃橱窗或者是摩天大楼的那种大型的玻璃幕墙哦
我想怎么说这个铸铁格子窗复古原来是工艺的原因
工艺条件所限他只能做成小块的玻璃啊
回到古罗马
他们的这个玻璃工艺啊可不止如此不仅仅是发现了助熔剂那么简单啊
公元一世纪之前呢
玻璃制品都是融化玻璃纱在观模做成的
和现在我们筑造一些金属有点像这种粗糙的玻璃制品使用这样的方法其实是绰绰有余的
但是如果说想要制作一些更精致的物品
这就很费功夫了
你想这模具得多难做啊
比如说制作那种特别薄的酒杯呢
这个魔枪得多细而且浓稠的玻璃将你知道他很粘嘛
对不对啊
他很难灌入这种细的磨枪
因为这个酒杯的这个形状是一个圆形的他还不是说一层
因为玻璃原来是一大块
他很容易交住进去的对吧
他如果是一个圆形的等于是漏到下面的话就不一定在尚德来了哈
哎
但是我记得我在电视里看到过人家做这种玻璃杯啊
或者是做一些这个花瓶啊
他是吹出来的的对吧
那古罗马人是发明了吹玻璃吗
没错
古罗马人呢
就是发现啊
固态的玻璃
只要加热到一定程度就非常容易塑形啊
这时候呢
用铁钳夹着就能够在玻璃冷却之前拉出各种形状拉玻璃也很好玩啊
甚至呢
能够在玻璃烧得红热的时候吹气进去
让它冷却就能够吹出完美的泡泡
这就是玻璃吹制技术
那么其实见过吹玻璃的同学应该会发现啊热玻璃真的很像麦芽糖对这次真的是对啊
其实这个吹玻璃的这个过程真的很像我们小的时候
就是那种外面有人推着麦芽糖出来做一个什么孙悟空啊
做一个什么他也会吹一个气球
对不对吹一个泡泡的
然后我们吃的时候
一咬下去就脆的那种
哎
很像啊
但是你刚刚说到古罗马人是用它来做酒杯啊
他想想那个年代的古罗马人用玻璃杯喝葡萄酒真够洋气的啊
人家本来就是洋人骂啊
不过呢
当时的酒杯和现代酒杯比起来呢
差距还是挺大的问题呢
主要是出在了质量上
那么当时的问题是什么呢
就是这种玻璃啊
它里边还是含有大量的气泡
这不仅仅会破坏美感
还会严重削弱玻璃的强度
比如说他们就不敢轻易地干呗
因为干着干着玻璃就会碎噢
吼干杯碎了吧
好尴尬似的
但这是为什么呢
嗯
无论杯子互碰或者是不慎摔到地上啊
物质受力时呢
就会把这个力啊
分摊给各个原子已吸收外压力减少单一原子的受力对无法负荷的园子呢
就会脱离原本的位置
从而呢就形成了裂痕气泡或者是裂痕所在的原子啊
他周边的园子比较少
他就没有办法靠周边园子来啦
祝他们或者是分散受力
因此呢
他就更容易脱离原本的位置
那么玻璃摔碎呢
就是因为外力太大玻璃内部发生了连锁反应某原子脱离原
啊
会连带拉走周边的原子这个外力越大发生连锁反应所需要的气泡或者是裂痕就越小
换句话说
如果玻璃里面本身它的气泡就很多
那么这个酒杯她就经不起撞击哦
哎
你说干杯的起源会不会就是土豪们炫耀自己有钱买最高级最不容易碰碎的酒杯呢
有这个可能啊
从你这个角度来看
A 眉飞色舞好感
当然有钱
呵呵
不管怎么说
咱们下次干杯的时候呢
也别忘了感谢一下多年以来
在改良玻璃制造工艺上做出不懈努力的前任是的
谢谢你们
但是感谢归感谢今天的正题
不要忘了说到现在我突然发现我们要说的玻璃到底是不是固体啊
还是别心急啊
我们先来认识一种看上去是固体它实际上是液体的东西这种东西我们都见过啊
那就是沥青就是柏油马路吗
噗
那个柏油马路的那种黑的很多人都喜欢叫他柏油
那么它最常见的作用就是铺马路啊
或者说扑一些操场的跑道
虽然说沥青这种东西它看上去似乎挺硬的吧
你踩上去也没见你就直接陷下去了吧
对啊
但其实呢
在常温下它就是液体
我看过人家铺那个沥青的
其实在铺的时候就是看上去有点像水泥一样软乎乎的
这个是比较热的你注意到吗
它的温度是比较高的
但是冷却到室温的时候啊
他依然是液体啊
就是我们看到的那种硬硬的
它也是液体在室温是吗
我记得我在刚刚做原样的时候啊
曾经呢就播报过这样一条科技趣闻就提到了澳大利亚昆士兰大学的沥青滴落实验装置
它又滴下了一滴沥青
这个实验就是证明沥青
它是液体的
嗯
要知道啊
这个实验室从1927 年就开始做的90 多年来呢
他一共就低落了
酒的哇
大约每十年才的这个实验这么长时间就看了他的酒的啊
虽然好像听上去觉得有点无聊哈
但确确实实可以说明沥青是液体
但是为什么和我们习惯中的水啊油啊那种
看上去的性质差别那么大呢
就感觉它更像是固体吗
对啊
这是因为呢不同液体之间它其实是有着年度的区分啊年度呢是流动阻力的一种度量年
智利是粘性液体内部的一种流动阻力啊
并且呢可能被认为是流体自身的一种摩擦
那么黏滞力
它主要是来自于分子间相互的吸引力
橄榄油的年度大约是水的1 00倍
呃
蜂蜜的粘度呢
大约是橄榄油的10 0倍
那么沥青的粘度是多少呢
它是水的2300 亿倍
也就是说他啊真的挺难想象的
因为它还是液体
只是他特别特别特别特别的黏度非常非常非常非常高的液体
所以我们就误解为它是一种固体
因为在我们人类可以观察的这个状态当中其实除非去做那样的实验
我们看不到它的流动
所以你刚才说了那么大一段
你想表达的意思就是玻璃有可能是一种粘度比沥青还要高许多倍的液体了
这的确是一种很好的思考
而且呢
也有人说啊
感觉一些这个古老的教堂啊
他的那个玻璃好像下面会比较厚
上面会比较薄啊
似乎这是玻璃在流的一种证据
但是呢也有很多的说法
说是其实是因为当时的制造工艺的问题
没有办法平整
所以呢
就把厚的放在了下面很遗憾的是什么呢
就目前为止啊并没有确凿的证据可以表明常温下的玻璃
它实际依然在流动
这件事情呢
是属于没有被证明也没有
证伪的阶段
不少科学家呢
也依然在探索
好
那咱们就先不管玻璃是不是液体了哈
你就来说一说为什么同样都是可以结晶的分子水就可以变成冰
而液态的二氧化硅冷却就变成了不是晶体的玻璃呢
要解释这个问题啊
我们呢就似乎得更深一步了
我们得要从分子物理学和热力学的角度来看
一看
虽然说玻璃的分子物理学热力学特性
人们依旧没有搞得太清楚啊
其实玻璃它真的是一种迷人的材料
科学家一直在探索和研究
不过呢
现在我们是能够给出一个一般性的描述搞了半天
原来这个听上去超级傻的问题
玻璃是固体吗
因为科学家还没弄的特别明白是吗是的
我们也别灰心啊
毕竟基本情况
他们还是分析的差不多的啊
我们前面说了晶态的固体分子呢
是会排列成规矩的晶格
当固体被加热的时候呢分子就会在他们的晶格位置上振动
直到突破了熔点晶体分解分子呢
开始流动晶体呢
有明确的固体和液体的状态区分转变的过程呢
也就是所谓的一级相变
也就是说材料呢
它是有不连续的状态变化
并且呢
有热量释放或者吸收简单的来说啊
冰和水之间的转换呢
就是属于一级相变哦
水释放热量变成了冰凝固了结晶了
体积就增大了
回到我们前面说的年度啊
液体在温度降低的时候呢
粘度通常是会提高的
但是呢年度也有防止结晶的倾向啊
一般而言呢
当液体的温度降到熔点以下它就会固化结晶儿
有的时候液体会因为没有城和中新低于熔点时呢
也不会固化成为过冷液体水的时候也说过
但是呢
如果在冷却过程当中粘度上升得足够快
也就是说温度降低的足够快液体呢
可能永远也不会结晶年度不断且快速的上升液体呢
就会成为极度粘稠的浓浆最终呢就成为了无定形的固体这种状态下分子的排列是无序的
但是分子之间呢
又有足够的凝聚力能够保持一定的刚性
这就是玻璃嗯
所以这里说的玻璃已经不单单是剥离了
而是一种特殊的状态似的
曾经我们说到的玻璃态的水也是
用类似方法得到的还记得吗急速冷却到零下108 度啊
这里的极速就很关键了
我们也补充一下啊
玻璃
这种材料它是没有明确的熔点的啊
他只有一个荣成那么普通的玻璃呢
是在60 0度到80 0度左右会开始软化温度越高
流动性也就越好
这也是非晶体的一种普遍的特性
嗯
就是不像是水啊
就是即使冰开始化了
也是一部分变成了液态一部分依然保持固态玻璃是整体逐渐变软的
虽然说有人认为啊玻璃它实际上依然是过冷液体
这是因为她在冷却当中
没有经历过一级相变
但其实呢
过冷液体和玻璃之间呢
是有二级相变
什么是二级相变呢
就是在发生相变的时候
体积不变化的情况下也不伴随热量的吸收和释放
只是热容量热膨胀系数等温压缩系数等物理量发生变化
这一类变化呢
叫做二级相变
虽然说转变的过程就不像是液体结晶的过程那样非常的明确
没有不连续的密度变化也没有溶解吸热
但是这个过程一就是能够靠材料的热膨胀系数和热容量来检测这段我自动跳过了哈
理科好的朋友能够明白就行了
那我们说句题外话啊
就是玻璃的性质啊
是可以通过调节冷却时温度降低的速度来改变的
如果说降温慢固化可能会发生在比较低的温度
玻璃的质地呢
可能会变得更加的致密
但如果冷却的太慢了液体呢
就有可能会结晶不是说液态的二氧化硅
它一定不能够竭尽啊
因此呢玻璃划是有一个最低温的限制的啊
有点意思哈
感觉是让玻璃里的分子小朋友有更多的时间可以排好队
没错
说到底呢液体转变成晶体的过程呢
他是一个热力学过程
在熔点以下的时候物质保持晶体的状态比保持液体的状态更加有利玻璃化的转变
纯粹是动力学上的意思是无序化的玻璃太不具有足够的动能来克服分子之间的能量是累在玻璃当中啊分子固定在固定的位置上
但是排列是无序的玻璃态和过冷液体呢
都是一种亚稳相这个相啊
就是对应的就是气液固
嗯啊
它是一种亚稳相而不是晶体这样的真正的热力学相原则上来说啊
在任何时候玻璃太都
可能会发生自发的相位跃迁成为结晶固体有些老玻璃变得不透明
就是因为这个原因它结晶了噢
虽然前半部分
我不是很明白
你在说哪国语言啊
但是最后一句我听懂了我家的玻璃窗说不定放着放着就成水晶窗太童话啦
挺适合当公主的吧
你要是真这么理解呢
似乎也没什么问题啊
话说呢
从分子物理学上来看啊分子排列呢
主要可以分成三个类型一个呢
是结晶固体就是分子有常规的晶格排列
然后呢
是液体就是分子是无序的
没有刚性约束
然后就是玻璃啊
分子是无序的
但是有刚性约束
不过呢
我们这样简单的分类
又不是什么时候都适用的
因为科学的探索不断前进吗
科学家现在还发现了准晶体是一种处于玻璃和结晶固体之间的状态
嗯上漆从量子层面发现
我对玻璃的认知
没想到这期从分子层面再次刷新我的新三观啊诗
回到最初的问题
玻璃是固体吗
这个问题不好说
其实到现在为止依然是没有明确的答案
因为怎么说呢
从分子动力学和热力学上的某些角度来说呢
玻璃是可以看成高粘度的液体是无定形固体是呈现固态的液体是液态结构的固体或是既不是液体也不是固体的另一派今年最绕科学绕口令诞生
这其中的不同的
其实仅仅是语义上的啊
其实也是从一个侧面反映出了对他依然不是特别好界定
关键是看你站在什么角度来定义它那么其实从材料学上来说呢
我们也能给出更好的答案就是固体和高粘度的液体之间呢
他其实没有明确的定性或是界限
然而呢
从常识上来说
玻璃是固体
因为很显然
它是刚性的归根结底还是那句话
在我们
所处的这个世界里事物的状态并不是像我们想象的那样可以简单地去区分的
而所有的看上去很简单的问题死磕起来也真的一点都不简单
还真是原来是这样就是这样
嗯
嗯
嗯
你前面提到的罗马时代玻璃容易碎哈
我就想问一个问题
现在有种钢化玻璃非常常见
那似乎很坚固不容易碎
可是为什么一旦碎了就粉粉碎了我们这周还主持了一个活动
就看人家砸这个玻璃一碎起来就是特别的粉状
那种他的科学起源呢
是来自17 世纪40 年代的一个非常有名的奇珍异宝啊
叫做鲁珀特之泪名字很好听啊
那么这个鲁珀特之泪呢
是泪滴状的一种玻璃它圆滑的底端呢
能够耐高压而尖锐的顶端
只要稍有损伤就会爆裂啊
其实它的制作过程非常的简单
只要把一小的玻璃熔浆滴到水里就行了玻璃熔浆入水之后呢
会急速的降温
这就使得表层收缩所有的原子就往里面挤呀
所以裂缝就很难形成
因为只要出现裂缝挤压的力道呢
就会把这个列席压平
因此
这样一来啊它的表层就会变得非常的坚硬
你即使用铁锤去猛敲也不会碎裂
的进口GN 似的
但是呢
依照物理定律啊
为了维持表层的压应力玻璃内部呢
必须有大小相等方向相反的张应力
这是对应的
因此呢
累的中央的园子便会受到极高的张力彼此呢
是向外拉开感觉呢
就像是随时要引燃的小心火药库
只要表层应力稍稍变得不平衡
比如说尖端稍稍的凹陷
整颗泪滴就会发生连锁反应
让内部高张力的原子全部瞬间的弹回原位是玻璃炸成碎片
其实网上可以找到很多关于鲁珀特之泪的演示啊
都是轻轻的掰断这个类的尾巴上的玻璃丝趴整个就爆啦
这个情况是不是很像呃
钢化玻璃也是这样的一个算法对嗯
当然钢化玻璃
它有一个很显然的好处就是这些碎片会小到不会对人造成什么样的大爱
因此呢
要让钢化玻璃拥有类似于鲁珀特之泪
同样性质的这种属性就很简单了
只要找到方法能够迅速冷却
的表层啊
产生如同鲁珀特之泪的这种压应力即可
那么根据这个原理制作出来的强化玻璃
可以说是拯救了无数的生命靠的正是他这种比如说在车祸的时候能够碎成数百万个小碎片的这种能力
不过呢
钢化玻璃的制造方法也比较特别
它是先制作一整片的玻璃
然后呢
再加温
并且迅速冷却它的表面这个叫做钢化处理
一旦进行了这种处理呢
他就不能再被切割对话说回来也是因为这种特性
这使得钢化玻璃有了一个普通玻璃没有的缺点
那就是容易自爆啊
对
就是好像以前有介绍过那种淋浴房什么的
还有的就是会有自爆的这种情况的
所以要提前进行处理
温度啊
或者说一些这个细小的变化就可能让他的这个平衡打破就嗯
原来是这样
那么防弹玻璃呢
我觉得这是最厉害的一种剥离
因为电影当中一直出现的很神奇的样子
其实原理一样吗
电影当中那种能把这个子弹砰砰砰全部弹开的我不确定他是不是玻璃啊
如果是玻璃的话
他应该是会碎的
那么如果说真的是防弹玻璃呢
他其实也不仅仅都是玻璃
因为如果单单是钢化玻璃可想而知
子弹的力度总比这种逃生锤砸要大很多
那么按理来说是一砸就粉碎
那么他其实是在玻璃中间夹了一层又一层的塑料和玻璃一层又一层
很厚
对那么就有如粘胶一般啊
让玻璃他即使碎了也不会散裂子弹击中防弹玻璃的时候最外层的玻璃呢
会立刻碎裂
那么这就会吸收掉子弹的部分能量
并且让弹头变钝子弹呢
就必须推着玻璃碎片来穿透底下的塑料夹层儿夹层呢
则有如流动的糖蜜
它能够把冲击力分散到更大的面积并非是集中在一个点上就算子弹顺利地穿透了这个夹层
它就会
遭遇到另外一层玻璃
那么一切呢
又得再来一次
所以呢
玻璃和塑料夹层夹得越多防弹玻璃呢
就越能吸收能量
一到夹层
它就能够阻挡九毫米口径手枪的子弹
那么三到夹层呢
它就能够阻挡点四四马格南手枪的子弹
那么八到夹层就可以承受AK47 步枪的攻击了
嗯
感觉这个原理其实挺简单的吗
原理是挺简单的
但是防弹玻璃它为什么贵为什么难呢
他主要的技术难点是在于让他依然能够透明哦
因为一层一层很多的那个塑料你想这个不同的材质
它其实会有折射对那么它真正的这个难点呢
就是要让塑料和玻璃的折射系数吻合
好让光线穿透两者是不会弯折太多啊
原来是这样
有没有觉得这两期节目其实很像去年我们做彩虹的时候
一个是问彩虹到底是哪七种颜色
一个是问彩虹
为什么是弯的都是很简单的问题应该听下来之后觉得他一点不简单吧啊
而且就是像今天这期节目一开始说你知道玻璃到底是不是固体呢
最后得出的结论是
谁都不知道
其实说我们从不同的层面去看待这个东西
或者说我们站在不同的比如说材料学的角度站在这个热力学的角度来看它其实都能给出不同的定义
当然关于玻璃他为什么会形成这个其实到现在依然是一个争论到现在的谜团
所以呢
我觉得这期节目呢
就是让大家明白这其中有哪些科学道理
最后的答案
虽然还没有
但其实很值得我们去探究一下也值得我们去了解一下也是希望通过这几期讲玻璃的节目
大家看到玻璃之后我们在享受玻璃给我们带来的好处的时候也可以感谢一下啊
那么多前辈把玻璃变得越来越难用把玻璃的这些优质的
带给了我
但是通过这期节目我看着玻璃我总觉得它不是固体
你把他留下来
他南下啊
说不定我们等上个几千几万年玻璃真的就能留下来
但是现在他无法证明也无法成为
最后还有一点时间
安利一下咱们的几个互动方式呢
欢迎大家去微博找我们俩要看紫菱那就搜子零零
嗯
孩子的子凌晨的零要看徐东就是旭东啊
旭日东升
但是东呢
是上面一个山下面一个冬字比较难写啊
九日山东这几个字合成两个字啊
呃
然后呢
就是我们的几个互动平台可以加一个订阅
号叫旭东刀科学也可以关注一个贴吧叫旭东刀科学当然要欢迎大家加入我们的原样叨友会上周的时候还在得瑟叨友会还剩30 0多个名额对吧
这一次
二群
大家听到节目的时候应该只剩10 0个名额哦
所以快去抢啊
就说下周这个时候我们可能要说的就不是让大家来加原样
叨友会北极了
而是我们的第三个群也马上要开放了这个大群现在非常的热闹
晚上的气氛也非常好
还没加的朋友抓紧
否则之后你又得看你的心还没有家室吗
赶紧来啊
大家很期待你加入啊
原来实际上就是这样
我是徐东
谢谢紫鳞
咱们下周再见
再见
[ 正在播放：Walking on Broken Glass - Annie Lennox ]
[ 正在播放：Walking on Broken Glass - Annie Lennox ]
啊
我给默默啊
愿我的谁的谁
OK
我是个好美丽
Can I help you
谢谢我呗咪哄蓝快
我非心脏feel just na
欢迎来到原来是这样
这是适应啊
大家好
我是紫鳞
今天我们讲的问题
呃
这个承接上一周的主题
这个是你的话啊玻璃啊玻璃呢
我们继续搞玻璃啊
嗯嗯
我跟你搞不了玻璃
嗯
玻璃水兄这合适
我本来我还准备当个温柔
I lo Mo ti ru
Love window 晒
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