זכוכית: כלי שקוף לכוכב הלכת הוגן יותר

כאשר הרעיון לחגיגת זכוכית בת שנה הוצע לראשונה בשנת 2018, במפגש השנתי של הוועדה הבינלאומית לזכוכית (ICG) ביוקוהמה, יפן, מעטים יכלו לחזות את האסון העולמי שיקרה בקרוב. בקושי 18 חודשים לאחר מכן התקפה מגיפת ה-COVID-19, ואלו שהציעו את השנה - רובם עם עבודות יום באקדמיה ובתעשייה - בוודאי התפתו לשים את הפרויקט על השריפה. למרבה המזל הם עדיין דחפו קדימה, כמו שנת הזכוכית הבינלאומית (IYOG2022) הוא בדיוק סוג היוזמה השלווה לבניית גשרים שהעולם צריך עכשיו.

כמו שנים בינלאומיות קודמות שהוקדשו לפיזיקה, אור, אסטרונומיה וכימיה, חגיגות השנה נערכות בחסות האו"ם (או"ם). כיום, האו"ם קיים כדי לטפל בבעיות גלובליות - בין אם זה שינויי אקלים, אנרגיה, חינוך או תקשורת. לזכוכית - חומר שמילא תפקיד מרכזי בעיצוב העולם המודרני - יש גם חלק חיוני בפתרון כמה מהאתגרים העצומים הללו. ואכן, טכנולוגיה מבוססת זכוכית היא חלק מכריע ביעדי הקיימות של האו"ם לשנת 2030, אשר מטפלים בנושאים אלו ואחרים הקשורים זה לזה - ממים נקיים ותברואה, ועד לתעשייה, חדשנות וערים ברות קיימא.

IYOG2022 יכול ליידע ולהזכיר לאנשים את הרבגוניות של חומרים זכוכיתיים ואת המספר העצום של יישומים הנובעים כתוצאה מכך

ג'ון פרקר, אוניברסיטת שפילד, בריטניה

העובדה שזכוכית היא המקור לכל כך הרבה חדשנות אולי לא ברורה מיד. "מכיוון שזכוכית אינה נראית היא לא תמיד מקבלת את הנראות הראויה", אומר אלישיה דוראן, פיזיקאי במועצת המחקר הספרדית במדריד שהוא יו"ר IYOG2022. "כשאתה שואל אנשים על זכוכית הם חושבים לעתים קרובות על כלי זכוכית וחלונות, הם לא מבינים את חשיבותם בתחומים כמו בריאות, טלקומוניקציה ואנרגיה. זכוכית היא הכלי הבלתי נראה לבנות כוכב לכת בר קיימא והוגן יותר".

דוראן, יליד ארגנטינה, היה שחקן מפתח בהגברת התמיכה ב-IYOG2022 בזמן שכיהן כנשיא ICG בין 2018 ל-2021 (ראה "איך 2022 הפכה לשנת הזכוכית הבינלאומית"). אהבתה לזכוכית משתווה לתשוקה לחיבור בין אנשים ולקידום שוויון מגדרי במדע. אחד האתגרים המרכזיים של מארגני IYOG2022 כמו דוראן הוא לגרום לאנשים להסתכל על חומר שרובנו קיבלנו כמובן מאליו לאורך כל חיינו.

ברוכים הבאים לעידן הזכוכית

לזכוכית היסטוריה ארוכה ועשירה בעיצוב החברה האנושית. בני האדם הראשונים השתמשו בזכוכית טבעית לתכשיטים, ראשי חץ וכלים אחרים, עם עדויות ארכיאולוגיות המצביעות על כך שהחברות הראשונות שהחלו לייצר זכוכית היו במזרח הקרוב לפני כ-3500 שנה. אותם אנשים למדו לחמם קוורץ כתוש בנוכחות אפר צמחי, שפעל כ"שטף" להפחתת טמפרטורת ההיתוך. עד ימי הביניים, משקפיים חזקים שצבעו על ידי תחמוצות מתכתיות עיטרו מבני דת מאירופה ועד המזרח התיכון.

חלונות שקופים חלקית היו קיימים עוד מימי הרומאים, אך זגוגיות שטוחות ושקופות של זכוכית באמת התרבו לאחר המצאת טכניקת "זכוכית צפה" בשנות החמישים, שבה נפרש יריעת זכוכית מותכת על מצע של מתכת מותכת. זכוכית היא גם חומר האופטיקה. משקפי ראייה תיקנו את הראייה של מיליארדים, בעוד מראות וצילום שינו את הדרך בה אנו רואים את עצמנו, ומיקרוסקופים וטלסקופים חשפו עולמות חדשים ויוצאי דופן.

המנטרה המרכזית של IYOG2022 היא שאנו חיים ב"עידן הזכוכית" - מושג שהוצג לראשונה ב גיליון מיוחד משנת 2016 של Journal of Applied Glass Science. "למרות המעבר לעולם דיגיטלי והקסם ההולך וגובר ממציאות מדומה, חומרים נשארים אבני הבניין של החברה והתרבות שלנו", טענו מדעני הזכוכית דיוויד מורס וג'פרי אבסון באותו גיליון. ואכן, הם הצביעו על כך שחדשנות הזכוכית מואצת - בין אם זו זכוכית גמישה שהיא דקה יותר משטר, זכוכית ביו-אקטיבית המרפאת פצעי בשר או זכוכית שיכולה לזגוג פסולת גרעינית לאחסון לטווח ארוך.

אולי זכוכית רק לעתים רחוקות מקבלת את אור הזרקורים כי היא מהימנה בבסיס כל כך הרבה חידושים חדשים אחרים. הדוגמה הברורה היא האינטרנט. כולם מפרגנים לטים ברנרס-לי על שהמציא את ה-World Wide Web ואת סטיב ג'ובס על שהביא אותו לכיסנו, אבל הרבה פחות אנשים מתפעלים מהכבלים האופטיים שהופכים את רשתות המחשבים למציאות. ננוטכנולוגיה היא דוגמה נוספת. גרפן וצורות חדשניות אחרות של פחמן תפסו כותרות בשנים האחרונות, אבל מדענים ובעלי מלאכה עשו מניפולציות בזכוכית בקנה מידה ננוטי במשך מאות שנים.

"זכוכית זכתה להכרה כחומר הננו-טק המהותי מאז שאיפשרה את פיתוח האינטרנט כפי שאנו מכירים אותו היום, טלפונים סלולריים מודרניים, מכונות צילום ופקס", אומר דיוויד פאי מאוניברסיטת אלפרד בארה"ב, נשיא ICG לשעבר. "הוסף לרשימה זו מגוון של הליכים רפואיים, כולל בדיקות אנדוסקופיות, החלפות שיניים ועצמות, והצבה מיוחדת של כדורי זכוכית רדיואקטיביים כדי להילחם בסרטן בצורה מאוד מכוונת ומקומית."

דוגמה עדכנית לזכוכית המוותרת על אור הזרקורים היא השקת החיסון נגד COVID-19 מיצרנים כמו Oxford–AstraZeneca ו-Pfizer–BioNTech. כמה מאיתנו הקדישו מחשבה של רגע למיכלי הזכוכית שאפשרו אחסון ואספקת חיסונים אמינים ומהירים? בקבוקונים עמידים מבחינה כימית התקדמו משמעותית בשנים האחרונות, וחלקם אף יכולים לתמוך בתרופות כימותרפיות בעלות pH של עד 12. כמו כן, ניתן להשתמש במסנני זכוכית מוקצף בבקבוקי משקאות זכוכית לטיהור מים במחיר סביר כדי לשפר את התברואה העולמית.

זכוכית גם לא מוערכת באנרגיה מתחדשת וטכנולוגיות ירוקות אחרות. משטחי זכוכית הם מרכיב מרכזי בתאים סולאריים, ופיברגלס הוא אחד החומרים העיקריים ללהבי טורבינות רוח ולבידוד מבנים. כשזה מגיע לחומרים בני קיימא באופן כללי, חלופות פלסטיק - כמו במבוק, קנבוס ושעוות דבורים - הפכו לאופנתיות, אבל זכוכית ישנה וטובה המשיכה בשקט כחומר לא רעיל, שניתן למחזור עד אין סוף עם אינספור יישומים.

להמריץ מחדש תרבות זכוכית

IYOG2022 גם מקווה להביא התמקדות מחודשת בקשר ההדוק בין האמנות והמדע של ייצור זכוכית. עד לאחרונה, למעבדות מדעיות רבות באוניברסיטאות היו מתקנים לניפוח זכוכית ליצירת מבחנות בהזמנה אישית, כוסות וכלי זכוכית מדעיים אחרים. אבל עם ייצור הזכוכית הופך ליותר ויותר מסחרי וממוכן, השנה הבינלאומית היא הזדמנות להתחבר מחדש למהות המקורית של ייצור הזכוכית. טקס הפתיחה של IYOG2022, למשל, הציג אמן יפני קימיאקה היגוצ'י מי משתמש פאטה דה ורה, טכניקה לפיה מערבבים זכוכית כתושה דק עם חומר קשירה וחומרי צביעה ליצירת משחה שנעצבת ונשפת.

ג'ון פרקר - פרופסור אמריטוס למדעי הזכוכית באוניברסיטת שפילד, בריטניה, ויו"ר הוועדה האזורית IYOG2022 - להוט להדגיש את החשיבות של זכוכית לחיי היומיום. "סיבה אחת מאחורי IYOG2022 היא ליידע ולהזכיר לאנשים את הרבגוניות של חומרים זכוכיתיים - מגוון ההרכבים שלהם, האפשרויות לייצור לכל כך הרבה צורות שונות, והמספר העצום של יישומים שיש לו כתוצאה מכך", הוא אומר.

IYOG2022 הוא גם הזדמנות עבור מומחי זכוכית להסתכל החוצה. בהמשך השנה יוכרזו שבעה "פלאי זכוכית" מעולמות האמנות והאדריכלות. תוכנית חינוך תבקש לעורר השראה בתלמידים, בעוד שאירועי תרבות ינסו לתת מענה לאיזון מגדרי במדע ולצרכים של מדינות מתפתחות. ביוני, ה מוזיאון לאמנות עכשווית באלקורקון, ספרד מארחת את "נשים בזכוכית, אמנות ומדע", אירוע להדגשת תרומותיהן של נשים מאיברו-אמריקה. בספטמבר ואוקטובר, מוזיאון הפרטוריה לאמנות בדרום אפריקה יארח את "Fired Up" - תערוכה על האבולוציה של ייצור הזכוכית באפריקה.

אירועים בולטים נוספים כללו סדנה בינואר על שחזור ושימור שברי זכוכית במוזיאון הארכיאולוגי של האוניברסיטה האמריקאית של ביירות בלבנון, שהתנפצו בעקבות הפיצוץ האדיר בנמל ביירות באוגוסט 2020. אירוע נוקב נוסף היה שיחה מקוונת באפריל מאת אמנית הזכוכית האוקראינית אוקסנה קונדרטייבה על ההיסטוריה של ויטראז'ים האוקראיניים, כאשר כל ההכנסות יועברו לערעורים של ועדת החירום לאסונות באוקראינה. קרן זרעים של IYOG2022 הושקה כדי לתמוך ביחידים ובארגונים עם רעיונות לאירועים.

כמו בכל אירוע חד פעמי, האתגר של העומדים מאחורי IYOG2022 הוא ליצור מורשת מעבר לשנה עצמה. המארגנים יכולים לקחת השראה מה- שנת האור הבינלאומית 2015 (IYL2015), אשר טיפחה שנתית יום האור הבינלאומי ב-16 במאי בכל שנה כדי לחגוג את תפקיד האור במדע, תרבות, חינוך ופיתוח בר קיימא. ג'ון דאדלי, הפיזיקאי שעמד בראש IYL2015, אומר שהשנה הובילה לקהילה בינלאומית מתמשכת, כאשר סטודנטים אמרו לו לעתים קרובות שהם נשארו בפיזיקה בגלל אירועי IYL ב-2015. "מצאתי עתודה אדירה של התלהבות ואנרגיה ליצירת קשר בתוך הקהילה המדעית", הוא אומר.

העולם הוא מקום מרתיע יותר ממה שהיה לפני ארבע שנים כאשר ה-IYOG2022 הועלה לראשונה. אבל עם תשוקה וקצת מזל בנוגע למגיפה, יש כל סיכוי שהשנה תוכל לעורר דור חדש של חובבי זכוכית ברחבי העולם. כאשר טקס הסיום של IYOG2022 יתקיים בין ה-8 ל-9 בדצמבר בטוקיו, יפן, המארגנים יקוו שהם עוררו תחושת פליאה מחודשת בחומר ששינה שוב ושוב את הדרך שבה אנו חיים.

ההודעה זכוכית: כלי שקוף לכוכב הלכת הוגן יותר הופיע לראשונה ב עולם הפיזיקה.

• Coinsmart. בורסת הביטקוין והקריפטו הטובה באירופה.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה חופשית.
• CryptoHawk. רדאר אלטקוין. ניסיון חינם.
• מקור: https://physicsworld.com/a/glass-a-transparent-tool-for-a-fairer-planet/