Steklena doba

Na spletu si je mogoče ogledati priljubljen kolaž posnetkov, ki prikazujejo trenutek, ko malčkom prvič nataknejo očala. V vsakem videoposnetku jokajoč ali zmeden otrok nenadoma osupne in na široko odpre oči, ko prvič razločno vidi starše.
Tako sem se počutil tudi sam, ko sem pri osmih letih prvič z očali hodil po nakupovalnem središču. Odprtih ust od začudenja sem gledal ostre robove predmetov v izložbah, vse zaradi tehnologije, ki so jo razvili pred več kot 700 leti in jo od takrat uporablja na milijarde ljudi. Očala z dioptrijo so v sodobnem življenju nekaj tako vsakdanjega, da smo že pozabili, kako je izum optičnih leč vplival na civilizacijo. A to velja za večino načinov, na katere je steklo korenito spremenilo človeško doživljanje. Poskusite si predstavljati življenje brez steklenic in pekačev, ogledal in oken, žarnic in televizorjev. Če članek berete na prenosnem telefonu, ste se dotaknili steklenega zaslona na dotik, besede pa so se na njem prikazale, ker so do vas podatki pripotovali po steklenih optičnih vodnikih.

Potem ko so ljudje pred približno 4500 leti odkrili, kako izdelati steklo, so ta material postopoma vse bolj vključevali v svoje življenje. Ni znano, kje natančno je nastalo prvo steklo, a nekatere najstarejše steklene kroglice in druge drobnarije so odkrili v Mezopotamiji. Zgodovinarji domnevajo, da je bilo prvo steklo morda naključni stranski proizvod pri izdelavi keramike ali pridobivanju kovin. Kakorkoli že, ljudje so hitro ugotovili, kako izvajati ta postopek. O tem priča babilonska glinena tablica, ki so jo našli na ozemlju današnjega Iraka in na kateri je v klinopisu zapisana ena od prvih znanih receptur za izdelavo stekla. Navaja celo, kako ga obarvati rdeče.

Ne glede na to, ali je steklo starodavno ali sodobno, za tako rekoč vse vrste velja enaka osnovna formula: za izdelavo se uporabi mešanica silicijevega dioksida (glavna sestavina), sode (za znižanje tališča) in apnenca (za stabilizacijo). Toda steklo je nekaj posebnega tudi zaradi naključne muhavosti narave – v resnici nastane s prekinitvijo procesa.
Ko se glavne sestavine segrejejo na približno 1000 stopinj Celzija in nato ohladijo, želijo atomi v mešanici naravno oblikovati strukturo, podobno kristalni, torej takšno, kakršna je značilna za led ali diamant. Toda namesto tega ostanejo atomi ujeti v naključni razporeditvi, ki je nekaj med trdno snovjo in tekočino in jo je mogoče preoblikovati, preden se ohladi in strdi. Rezultat se imenuje amorfna trdnina. Prav ta neurejena molekularna zgradba zagotavlja steklu tisto, po čemer se najbolj odlikuje – kameleonsko prilagodljivost. Ker se atomi v steklu ne uredijo v določen vzorec, se lahko pri zvišani temperaturi v njegovo strukturo vključi široka paleta kemičnih spojin. Takšni dodatki med drugim zagotovijo ustrezno barvo, prožnost, večjo toplotno odpornost in večjo trdnost.

Delavci na Arizonski univerzi ročno nalagajo steklo E6 (skupaj ga je skoraj 18 ton) v vrtljivo peč, iz katere bodo odlili zadnje zrcalo za Orjaški Magellanov teleskop. Steklo se ulije v kalup v obliki satovja, ki da 8,4 metra širokemu zrcalu togo in lahko strukturo. Ko bo zrcalo ulito, se bo tri mesece počasi ohlajalo, nato pa ga čaka obsežen postopek poliranja, ki lahko traja leto ali več.

Preberite celoten članek v reviji National Geographic.