المدونة الصوتية

استخدام نوافذ Westminster Abbey لإلقاء الضوء على أسطورة الزجاج

استخدام نوافذ Westminster Abbey لإلقاء الضوء على أسطورة الزجاج

يمكن للتحديق من خلال النوافذ الزجاجية الملونة في كنيسة وستمنستر في لندن أن يستحضر ذكريات متنوعة وحيوية مثل النوافذ نفسها ، ولكن بالنسبة لجون ماورو ، باحث الزجاج في ولاية بنسلفانيا ، أثارت النوافذ سعيًا لفهم العلم وراء البوابات الشهيرة للتاريخ بشكل أفضل.

في عدد يناير 2018 منمجلة جمعية الخزف الأمريكية، تقارير ماورو عن التحقيق في زجاج القرن الثالث عشر وتبديد الأسطورة القائلة بأن زجاج الكاتدرائية أكثر سمكًا في القاع بسبب لزوجة الزجاج ، أو انتقاله البطيء إلى سائل. على الرغم من أن هذا تم إثباته من قبل ، إلا أن ماورو ، مع ثلاثة باحثين آخرين ، قرروا أن العلم قد توقف بمقدار 16 مرتبة من حيث الحجم.

ماذا يعني ذلك؟ هذا يعني أن هذه النوافذ تنتقل إلى سائل أسرع بكثير مما كان يعتقد سابقًا. ومع ذلك ، لا يزال الانتقال بطيئًا للغاية بالنسبة إلى اختلاف ملحوظ. على سبيل المثال ، سيستغرق الأمر بلايين السنين لإحداث تغييرات بحجم النانو في شكل الزجاج.

قال ماورو ، أستاذ علوم وهندسة المواد: "لقد كان من الممتع جدًا أن أخاطب بشكل مباشر أسطورة حضرية استحوذت على خيال عامة الناس لعقود عديدة". "استحوذت المواد الزجاجية على انتباه البشرية لآلاف السنين ، وآمل أن يساعد هذا العمل في جذب المزيد من الانتباه إلى أحدث الفيزياء والكيمياء التي لا تزال مختبئة في هذه المواد القديمة والجميلة."

وجد فريق ماورو العديد من الفرص لتحسين علم تدفق الزجاج في الكاتدرائية. أولاً ، نظرت المنشورات السابقة في التراكيب الحديثة من سيليكات الصودا والجير وزجاج جرمانيا بدلاً من التفكير بشكل مباشر في تكوين زجاج الكاتدرائية الحقيقي في العصور الوسطى. لم تتضمن الأعمال السابقة أيضًا حسابات صريحة لتدفق السوائل واستندت إلى قياسات أجريت منذ عقود في الاتحاد السوفيتي السابق.

نتج عن هذا العمل نظرية جديدة ، معادلة ماورو آلان بوتوزاك (MAP) ، والتي قال الباحثون إنها تلتقط بدقة أكبر التدفق اللزج المفصل للزجاج ، بما في ذلك اعتماد تركيب اللزوجة الزجاجية.

قال ماورو ، الذي دافع عن تغيير تعريف الزجاج ، إن هذا البحث ساعده في الوصول إلى هذا الاستنتاج. نظرًا لخصائصه الانتقالية الفريدة ، فقد استعصى الزجاج على التعريف ، حتى بين الخبراء.

قال ماورو: "يؤكد هذا البحث على الطبيعة الهجينة السائلة والصلبة للزجاج". "الزجاج له بنية ذرية شبيهة بالسائل ، كما يُظهر تدفقًا لزجًا مثل السائل. لكنها تستجيب ميكانيكيًا كمادة صلبة ، حيث يتم تجميد درجات الحرية التكوينية إلى حد كبير في المقاييس الزمنية التجريبية النموذجية ".

تساءل ماورو لأول مرة عن العلم وراء زجاج العصور الوسطى أثناء دراسته زجاج الغوريلا في كورنينغ ، حيث عمل لمدة 18 عامًا لإتقان المنتج الموجود في مليارات الأجهزة الإلكترونية. في التكرار الأول لزجاج الغوريلا ، وجد الباحثون أنه يتقلص بشكل ملموس عندما يكون أقل بكثير من درجة حرارة التحول.

قال ماورو: "قادنا هذا إلى قياس لزوجة درجة حرارة منخفضة لزجاج الغوريلا". "لقد وجدنا أن لزوجة زجاج الغوريلا في درجة حرارة الغرفة أقل بكثير مما تم الإبلاغ عنه سابقًا لزجاج الكاتدرائية في العصور الوسطى. قادني هذا إلى التساؤل عما إذا كانت التقديرات السابقة لزوجة زجاج الكاتدرائية في درجة حرارة الغرفة مرتفعة بشكل مصطنع ".

قاد هذا السؤال ماورو إلى هذا العمل الذي أدى في النهاية إلى مساعدة الماضي في تشكيل مستقبل أبحاث الزجاج.

المقالة "التنبؤ الكمي لهيكل وخصائص زجاج Li2O – Ta2O5 – SiO2 عبر نهج مخطط الطور" متاح من خلال مكتبة وايلي اون لاين

أعلى الصورة: زجاج ملون في مدخل كنيسة وستمنستر - تصوير فيليب إن يونغ / فليكر


شاهد الفيديو: دهان مضيئ ..دقيقة من وقتك فقط (ديسمبر 2021).