Klaas: läbipaistev tööriist õiglasema planeedi jaoks

Kui 2018. aastal aastakoosolekul klaasi aastakoosolekul esmakordselt välja pakuti idee Rahvusvaheline klaasikomisjon (ICG) Jaapanis Yokohamas oleksid vähesed osanud ette näha peagi tabavat ülemaailmset õnnetust. Vaevalt 18 kuud hiljem oli COVID-19 pandeemia tabanud ja aasta välja pakkujatel – enamikul akadeemilistes ringkondades ja tööstuses päevased töökohad – pidi olema kiusatus projekt tagaplaanile jätta. On õnn, et nad siiski edasi trügisid, kuna Rahvusvaheline klaasiaasta (IYOG2022) on täpselt selline rahumeelse sillaehituse algatus, mida maailm praegu vajab.

Sarnaselt varasematele füüsikale, valgusele, astronoomiale ja keemiale pühendatud rahvusvahelistele aastatele korraldatakse ka tänavused pidustused ÜRO egiidi all. Tänapäeval tegutseb ÜRO selleks, et tegeleda globaalsete probleemidega – olgu selleks kliimamuutus, energia, haridus või side. Klaas – materjal, mis on tänapäeva maailma kujundamisel mänginud keskset rolli – mängib olulist rolli ka mõne sellise tohutu väljakutse lahendamisel. Tõepoolest, klaasipõhine tehnoloogia on ülioluline osa ÜRO 2030. aasta jätkusuutlikkuse eesmärkidest, mis käsitlevad neid ja muid omavahel seotud probleeme – alates puhtast veest ja kanalisatsioonist kuni tööstuse, innovatsiooni ja jätkusuutlike linnadeni.

IYOG2022 võib teavitada ja meelde tuletada inimestele klaasjas materjalide mitmekülgsust ja tohutut arvu rakendusi, mis sellest tulenevad.

John Parker, Sheffieldi ülikool, Ühendkuningriik

Asjaolu, et klaas on nii paljude uuenduste allikas, ei pruugi olla kohe ilmne. "Kuna klaas on nähtamatu, ei saa see alati väärilist nähtavust," ütleb Alicia Durán, Madridi Hispaania Teadusnõukogu füüsik, kes on IYOG2022 esimees. „Kui küsite inimestelt klaasi kohta, mõtlevad nad sageli klaasnõudele ja akendele, ei mõista nad selle tähtsust sellistes valdkondades nagu tervishoid, telekommunikatsioon ja energeetika. Klaas on nähtamatu tööriist jätkusuutlikuma ja õiglasema planeedi ehitamiseks.

Argentinas sündinud Durán oli IYOG2022 toetuse suurendamisel võtmetähtsusega tegija, olles aastatel 2018–2021 ICG president (vt kasti „Kuidas 2022. aastast sai rahvusvaheline klaasiaasta”). Tema armastust klaasi vastu võrdub tema kirg inimeste ühendamise ja soolise võrdõiguslikkuse edendamisega teaduses. Üks peamisi väljakutseid IYOG2022 korraldajatele, nagu Durán, on panna inimesed nägema uut pilti materjalist, mida enamik meist on kogu oma elu jooksul enesestmõistetavaks pidanud.

Tere tulemast klaasiajastusse

Klaasil on inimühiskonna kujundamisel pikk ja rikas ajalugu. Varased inimesed kasutasid looduslikult esinevat klaasi ehete, nooleotste ja muude tööriistade valmistamiseks. Arheoloogilised tõendid viitavad sellele, et esimesed ühiskonnad, kes hakkasid klaasi valmistama, asusid Lähis-Idas umbes 3500 aastat tagasi. Need inimesed õppisid kuumutama purustatud kvartsi taimetuha juuresolekul, mis toimis sulamistemperatuuri alandava vooluna. Keskajal ehtisid tugevad metalloksiididega värvitud klaasid religioosseid ehitisi Euroopast Lähis-Idani.

Osaliselt läbipaistvad aknad on olnud juba Rooma aegadest, kuid lamedad läbipaistvad klaaspinnad levisid tõeliselt pärast 1950. aastatel ujuva klaasi tehnika leiutamist, mille käigus sulametallist kiht on laotatud üle sulametallikihi. Klaas on ka optika materjal. Prillid on parandanud miljardite nägemist, samal ajal kui peeglid ja fotograafia on muutnud seda, kuidas me iseennast näeme, ning mikroskoobid ja teleskoobid on paljastanud uusi, erakordseid maailmu.

IYOG2022 keskne mantra on see, et me elame "klaasiajastul" – kontseptsiooni tutvustati esmakordselt aastal väljaande 2016. aasta erinumber Journal of Applied Glass Science. "Hoolimata üleminekust digitaalsele maailmale ja kasvavale vaimustusele virtuaalreaalsuse vastu, jäävad materjalid meie ühiskonna ja kultuuri ehituskivideks," väitsid klaasiteadlased David Morse ja Jeffrey Evenson. selles numbris. Tõepoolest, nad juhtisid tähelepanu sellele, et klaasiinnovatsioon kiireneb – olgu selleks painduv klaas, mis on saledam kui pangatäht, bioaktiivne klaas, mis ravib lihahaavu, või klaas, mis suudab tuumajäätmeid pikaajaliseks ladustamiseks klaasistada.

Võib-olla satub klaas harva rambivalgusse, sest see toetab usaldusväärselt paljusid muid uuendusi. Ilmekas näide on Internet. Kõik kiidavad Tim Berners-Lee'd veebi leiutamise eest ja Steve Jobsi selle meie taskusse toomise eest, kuid palju vähem inimesi imestab fiiberoptiliste kaablite üle, mis muudavad arvutivõrgud reaalsuseks. Nanotehnoloogia on veel üks näide. Grafeen ja muud süsiniku uudsed vormid on viimastel aastatel pealkirju haaranud, kuid teadlased ja käsitöölised on klaasi nanomõõtmetes manipuleerinud sajandeid.

"Klaasi on hakatud tunnustama kui peamist nanotehnoloogilise materjalina, kuna see tegi võimalikuks tänapäevase Interneti, kaasaegsete mobiiltelefonide, paljundus- ja faksiaparaatide arendamise," ütleb ta. David Pye Alfredi ülikoolist USA-s, endine ICG president. "Lisage sellesse loendisse mitmesugused meditsiinilised protseduurid, sealhulgas endoskoopilised uuringud, hammaste ja luude asendamine ning radioaktiivsete klaassfääride spetsiaalne paigaldamine, et võidelda vähiga väga suunatud ja lokaliseeritud viisil."

Hiljutine näide klaasist rambivalgusesse on COVID-19 vaktsiini kasutuselevõtt sellistelt tootjatelt nagu Oxford–AstraZeneca ja Pfizer–BioNTech. Kui paljud meist mõtlesid hetkeks klaasanumatele, mis võimaldasid vaktsiinide usaldusväärset ja kiiret ladustamist ja kohaletoimetamist? Keemiliselt vastupidavad viaalid on viimastel aastatel märkimisväärselt arenenud ja mõned võivad isegi toetada keemiaravi ravimeid, mille pH on kuni 12. Samamoodi saab klaasjoogipudelites olevaid vahtklaasfiltreid kasutada taskukohaseks vee puhastamiseks, et parandada ülemaailmset kanalisatsiooni.

Klaas on alahinnatud ka taastuvenergia ja muude roheliste tehnoloogiate puhul. Klaaspinnad on päikesepatareide põhikomponent ja klaaskiud on üks peamisi materjale tuuleturbiini labade ja hoonete isolatsiooni jaoks. Kui rääkida säästvatest materjalidest üldiselt, siis plastmassist alternatiivid – nagu bambus, kanep ja mesilasvaha – on muutunud moes, kuid vana hea klaas on vaikselt edasi kandnud mittetoksilise, lõputult taaskasutatava materjalina, millel on lugematu arv rakendusi.

Klaasikultuuri taaselustamine

IYOG2022 loodab ka tuua uue fookuse klaasi valmistamise kunsti ja teaduse tihedatele seostele. Kuni viimase ajani olid paljudes ülikoolide teaduslaborites ettevõttesisesed klaasipuhumisseadmed, et luua eritellimusel katseklaase, keeduklaase ja muid teaduslikke klaasnõusid. Kuid kuna klaasitootmine muutub üha kommertslikumaks ja mehhaniseeritumaks, on rahvusvaheline aasta võimalus taasühenduda klaasitootmise algse olemusega. Näiteks IYOG2022 avatseremoonial esines Jaapani kunstnik Kimiake Higuchi kes kasutab sulaklaas, tehnika, mille käigus peeneks purustatud klaas segatakse sideaine ja värvainetega, et luua pasta, mis vormitakse ja põletatakse.

John Parker – Ühendkuningriigi Sheffieldi ülikooli klaasiteaduse emeriitprofessor ja IYOG2022 piirkondliku komitee esimees – soovib rõhutada klaasi tähtsust igapäevaelus. "Üks IYOG2022 põhjus on teavitada ja meelde tuletada inimestele klaasmaterjalide mitmekülgsust – nende kompositsioonide valikut, võimalusi valmistada nii palju erinevaid kujundeid ja sellest tulenevalt tohutult palju rakendusi," ütleb ta.

IYOG2022 on ka võimalus klaasiekspertidele väljapoole vaadata. Hiljem sel aastal kuulutatakse välja seitse “klaasimet” kunsti- ja arhitektuurimaailmast. Haridusprogramm püüab õpilasi inspireerida, kultuuriüritused aga püüavad käsitleda soolist tasakaalu teaduses ja arengumaade vajadusi. Juunis, Kaasaegse kunsti muuseum Alcorcónis, Hispaania korraldab üritust "Naised klaasis, kunstis ja teaduses", et tõsta esile Ibero-Ameerika naiste panust. Septembris ja oktoobris toimub Lõuna-Aafrika Vabariigis Pretoria kunstimuuseumis näitus "Fired Up" klaasitootmise arengust Aafrikas.

Teiste tähelepanuväärsete sündmuste hulka kuulus jaanuaris Liibanonis asuvas Beiruti Ameerika ülikooli arheoloogiamuuseumis toimunud seminar, mis käsitles klaasikildude rekonstrueerimist ja konserveerimist, mis purunesid pärast 2020. aasta augustis Beiruti sadamas toimunud hiiglaslikku plahvatust. Teine terav sündmus oli Interneti-vestlus aprillis Ukraina klaasikunstnik Oksana Kondratjeva Ukraina vitraažide ajaloost, kogu tulu läheb katastroofide hädaolukordade komitee Ukraina apellatsioonile. Käivitatud on IYOG2022 idufond, et toetada üksikisikuid ja organisatsioone, kellel on ürituste jaoks ideid.

Nagu iga ühekordse sündmuse puhul, on ka IYOG2022 taga olevate inimeste väljakutseks luua pärand, mis ületab aastat. Korraldajad said inspiratsiooni ammutada Rahvusvaheline valguse aasta 2015 (IYL2015), mis on soodustanud iga-aastast Rahvusvaheline valguse päev iga aasta 16. mail, et tähistada valguse rolli teaduses, kultuuris, hariduses ja säästvas arengus. John Dudley, IYL2015 juhtinud füüsik, ütleb, et aasta tõi kaasa püsiva rahvusvahelise teavituskogukonna, kus õpilased ütlesid talle sageli, et jäid füüsika juurde 2015. aasta IYL-i sündmuste tõttu. „Leidsin avalikkuse teavitamiseks tohutult palju entusiasmi ja energiat. teadusringkondades, ”ütleb ta.

Maailm on hirmutavam paik kui neli aastat tagasi, kui IYOG2022 esimest korda arutleti. Kuid pandeemiaga seoses on kirg ja veidi õnne, on kõik võimalused, et aasta võib inspireerida uut põlvkonda klaasihuvilisi kogu maailmas. Kui IYOG2022 lõputseremoonia toimub 8.–9. detsembril Jaapanis Tokyos, loodavad korraldajad, et nad on äratanud uue imetluse materjalis, mis on korduvalt muutnud meie eluviisi.

Postitus Klaas: läbipaistev tööriist õiglasema planeedi jaoks ilmus esmalt Füüsika maailm.

• Münditark. Euroopa parim Bitcoini ja krüptobörs.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. TASUTA PÄÄS.
• CryptoHawk. Altcoini radar. Tasuta prooviversioon.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/glass-a-transparent-tool-for-a-fairer-planet/