Szkło: przezroczyste narzędzie dla sprawiedliwszej planety

Kiedy pomysł na całoroczne święto szkła pojawił się po raz pierwszy w 2018 roku, na dorocznym spotkaniu Międzynarodowa Komisja ds. Szkła (ICG) w Jokohamie w Japonii niewielu mogło przewidzieć globalną katastrofę, która wkrótce nadejdzie. Zaledwie 18 miesięcy później wybuchła pandemia COVID-19, a ci, którzy proponują ten rok – większość z pracą dzienną w środowisku akademickim i przemysłowym – musieli pokusić się o odłożenie projektu na bok. Całe szczęście, że nadal pchali do przodu, ponieważ Międzynarodowy Rok Szkła (IYOG2022) jest dokładnie tego rodzaju pokojową inicjatywą budowania mostów, jakiej potrzebuje teraz świat.

Podobnie jak poprzednie międzynarodowe lata poświęcone fizyce, światłu, astronomii i chemii, tegoroczne obchody odbywają się pod auspicjami Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ). Dziś ONZ istnieje po to, by rozwiązywać globalne problemy – czy to zmiany klimatu, energia, edukacja czy komunikacja. Szkło – materiał, który odegrał kluczową rolę w kształtowaniu współczesnego świata – również odgrywa istotną rolę w rozwiązywaniu niektórych z tych ogromnych wyzwań. Rzeczywiście, technologia oparta na szkle jest kluczowym elementem celów zrównoważonego rozwoju ONZ do 2030 r., które dotyczą tych i innych powiązanych ze sobą problemów – od czystej wody i urządzeń sanitarnych po przemysł, innowacje i zrównoważone miasta.

IYOG2022 może informować i przypominać ludziom o wszechstronności materiałów szklistych i ogromnej liczbie zastosowań, które wynikają z tego

John Parker, Uniwersytet w Sheffield, Wielka Brytania

To, że szkło jest źródłem tak wielu innowacji, może nie być od razu oczywiste. „Ponieważ szkło jest niewidoczne, nie zawsze zapewnia widoczność, na jaką zasługuje”, mówi Alicja Duran, fizyk z Hiszpańskiej Rady Badawczej w Madrycie, który jest przewodniczącym IYOG2022. „Kiedy pytasz ludzi o szkło, często myślą o szkle i oknach, nie zdają sobie sprawy z jego znaczenia w takich dziedzinach jak opieka zdrowotna, telekomunikacja i energetyka. Szkło to niewidzialne narzędzie do budowania bardziej zrównoważonej i sprawiedliwej planety”.

Urodzony w Argentynie Durán był kluczowym graczem w zwiększaniu wsparcia dla IYOG2022, pełniąc funkcję prezesa ICG w latach 2018-2021 (zobacz ramkę „Jak 2022 stał się Międzynarodowym Rokiem Szkła”). Jej miłość do szkła łączy się z pasją do łączenia ludzi i promowania równości płci w nauce. Jednym z kluczowych wyzwań dla organizatorów IYOG2022, takich jak Durán, jest nakłonienie ludzi do świeżego spojrzenia na materiał, który większość z nas uważała za pewnik przez całe życie.

Witamy w erze szkła

Szkło ma długą i bogatą historię w kształtowaniu ludzkiego społeczeństwa. Wcześni ludzie używali naturalnie występującego szkła do biżuterii, grotów strzał i innych narzędzi, a dowody archeologiczne sugerują, że pierwsze społeczeństwa, które zaczęły wytwarzać szkło, istniały na Bliskim Wschodzie około 3500 lat temu. Ci ludzie nauczyli się podgrzewać pokruszony kwarc w obecności popiołu roślinnego, który działał jak „topnik” obniżający temperaturę topnienia. W średniowieczu mocne szkła zabarwione tlenkami metali zdobiły budowle religijne od Europy po Bliski Wschód.

Częściowo przezroczyste okna istnieją od czasów rzymskich, ale płaskie przezroczyste tafle szkła naprawdę rozprzestrzeniły się po wynalezieniu w latach pięćdziesiątych techniki „float glass”, w której tafla stopionego szkła jest rozprowadzana na złożu stopionego metalu. Szkło to także materiał optyki. Okulary poprawiły wzrok miliardów, lustra i fotografia zmieniły sposób, w jaki widzimy siebie, a mikroskopy i teleskopy ujawniły nowe, niezwykłe światy.

Główną mantrą IYOG2022 jest to, że żyjemy w „erze szkła” – koncepcji wprowadzonej po raz pierwszy w specjalne wydanie 2016 Journal of Applied Glass Science. „Pomimo przejścia do świata cyfrowego i rosnącej fascynacji wirtualną rzeczywistością, materiały pozostają budulcem naszego społeczeństwa i kultury” – argumentowali naukowcy zajmujący się szkłem, David Morse i Jeffrey Evenson. w tym numerze. Rzeczywiście, zwrócili uwagę, że innowacje w zakresie szkła przyspieszają – czy to elastyczne szkło, które jest cieńsze niż banknot, czy szkło bioaktywne, które leczy rany na ciele, czy szkło, które może zeszklić odpady nuklearne do długotrwałego przechowywania.

Być może szkło rzadko jest w centrum uwagi, ponieważ niezawodnie stanowi podstawę wielu innych nowych innowacji. Oczywistym przykładem jest Internet. Wszyscy chwalą Tima Bernersa-Lee za wynalezienie sieci WWW i Steve'a Jobsa za sprowadzenie jej do naszych kieszeni, ale znacznie mniej ludzi podziwia światłowody, dzięki którym sieci komputerowe stają się rzeczywistością. Innym przykładem jest nanotechnologia. Grafen i inne nowatorskie formy węgla trafiły na pierwsze strony gazet w ostatnich latach, ale naukowcy i rzemieślnicy od wieków manipulują szkłem w nanoskali.

„Szkło zostało uznane za kwintesencję materiału nanotechnologicznego, ponieważ umożliwiło rozwój Internetu, jaki znamy dzisiaj, nowoczesnych telefonów komórkowych, kserokopiarek i faksów”, mówi Dawid Pye Alfred University w USA, były prezes ICG. „Dodaj do tej listy różne procedury medyczne, w tym badania endoskopowe, wymianę zębów i kości oraz specjalistyczne umieszczanie radioaktywnych sfer szklistych w celu zwalczania raka w wysoce ukierunkowany, zlokalizowany sposób”.

Niedawnym przykładem na to, że szkło znalazło się w centrum uwagi, jest wprowadzenie szczepionki na COVID-19 przez takich producentów, jak Oxford-AstraZeneca i Pfizer-BioNTech. Ilu z nas przez chwilę zastanawiało się nad szklanymi pojemnikami, które umożliwiły niezawodne i szybkie przechowywanie oraz dostarczanie szczepionek? Fiolki odporne na chemikalia znacznie się rozwinęły w ciągu ostatnich kilku lat, a niektóre mogą nawet wspierać leki chemioterapeutyczne o pH do 12. Podobnie filtry ze szkła piankowego w szklanych butelkach po napojach mogą być używane do niedrogiego oczyszczania wody w celu poprawy globalnych warunków sanitarnych.

Szkło jest również niedoceniane w energetyce odnawialnej i innych zielonych technologiach. Powierzchnie szklane są kluczowym składnikiem ogniw słonecznych, a włókno szklane jest jednym z głównych materiałów na łopaty turbin wiatrowych i izolację budynków. Jeśli chodzi o ogólnie zrównoważone materiały, alternatywy z tworzyw sztucznych – takie jak bambus, konopie i wosk pszczeli – stały się modne, ale stare dobre szkło spokojnie przetrwało jako nietoksyczny, nieskończenie przetwarzalny materiał o niezliczonych zastosowaniach.

Ponowne ożywienie kultury szklanej

IYOG2022 ma również nadzieję, że ponownie skupi się na ścisłych powiązaniach między sztuką a nauką o wytwarzaniu szkła. Do niedawna wiele uniwersyteckich laboratoriów naukowych posiadało własne urządzenia do wydmuchiwania szkła, w których wytwarzano na zamówienie probówki, zlewki i inne naukowe wyroby szklane. Ale ponieważ produkcja szkła staje się coraz bardziej komercyjna i zmechanizowana, międzynarodowy rok jest szansą na ponowne połączenie się z pierwotną esencją szklarstwa. Na przykład podczas ceremonii otwarcia IYOG2022 wziął udział japoński artysta Kimiake Higuchi kto używa? Stopione szkło, technika polegająca na mieszaniu drobno pokruszonego szkła z materiałem wiążącym i środkami barwiącymi w celu utworzenia pasty, która jest formowana i wypalana.

John Parker – emerytowany profesor nauk o szkle na Uniwersytecie w Sheffield w Wielkiej Brytanii i przewodniczący komitetu regionalnego IYOG2022 – pragnie podkreślić znaczenie szkła w życiu codziennym. „Jednym z powodów IYOG2022 jest informowanie i przypominanie ludziom o wszechstronności materiałów szklistych – ich gamie kompozycji, możliwościach wytwarzania tak wielu różnych kształtów i ogromnej liczbie zastosowań, jakie w konsekwencji ma” – mówi.

IYOG2022 to także szansa dla ekspertów od szkła, aby spojrzeć na zewnątrz. Jeszcze w tym roku poznamy siedem „szklanych cudów” ze świata sztuki i architektury. Program edukacyjny będzie starał się inspirować uczniów, a wydarzenia kulturalne będą próbować zajmować się równowagą płci w nauce i potrzebami krajów rozwijających się. W czerwcu Muzeum Sztuki Współczesnej w Alcorcón, Hiszpania jest gospodarzem wydarzenia „Kobiety w szkle, sztuce i nauce”, które ma na celu podkreślenie wkładu kobiet z Ibero-America. We wrześniu i październiku w Pretoria Art Museum w RPA odbędzie się „Fired Up” – wystawa o ewolucji szklarstwa w Afryce.

Inne ważne wydarzenia to styczniowe warsztaty na temat rekonstrukcji i konserwacji fragmentów szkła w muzeum archeologicznym Amerykańskiego Uniwersytetu w Bejrucie w Libanie, które zostały roztrzaskane po ogromnej eksplozji w porcie w Bejrucie w sierpniu 2020 roku. rozmowa online w kwietniu do Ukraińska artystka szkła Oksana Kondratyeva o historii ukraińskiego witraży, ze wszystkimi dochodami przeznaczonymi na Apel Ukraina Komitetu ds. Katastrof. Uruchomiono fundusz zalążkowy IYOG2022, aby wspierać wszelkie osoby i organizacje z pomysłami na wydarzenia.

Podobnie jak w przypadku każdego jednorazowego wydarzenia, wyzwaniem dla osób stojących za IYOG2022 jest stworzenie spuścizny wykraczającej poza sam rok. Organizatorzy mogli czerpać inspirację z 2015 Międzynarodowy Rok Światła (IYL2015), który sprzyjał corocznemu Międzynarodowy Dzień Światła 16 maja każdego roku w celu uczczenia roli światła w nauce, kulturze, edukacji i zrównoważonym rozwoju. Johna Dudleya, fizyk, który przewodniczył IYL 2015, mówi, że rok doprowadził do powstania trwałej międzynarodowej społeczności, w której studenci często mówili mu, że pozostali na fizyce z powodu wydarzeń IYL w 2015 roku. w środowisku naukowym” – mówi.

Świat jest bardziej zniechęcającym miejscem niż cztery lata temu, kiedy po raz pierwszy dyskutowano o IYOG2022. Ale z pasją i odrobiną szczęścia w związku z pandemią jest duża szansa, że ​​ten rok zainspiruje nowe pokolenie entuzjastów szkła na całym świecie. Kiedy ceremonia zamknięcia IYOG2022 odbędzie się w dniach 8–9 grudnia w Tokio w Japonii, organizatorzy będą mieli nadzieję, że wywołali nowe poczucie zachwytu w materiale, który wielokrotnie zmieniał nasz sposób życia.

Post Szkło: przezroczyste narzędzie dla sprawiedliwszej planety pojawiła się najpierw na Świat Fizyki.

• Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
• CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/glass-a-transparent-tool-for-a-fairer-planet/