Steklo: prozorno orodje za pravičnejši planet

Ko je bila leta 2018 prvič predlagana ideja o celoletnem praznovanju stekla, je na letnem srečanju Mednarodna komisija za steklo (ICG) v Jokohami na Japonskem je le malokdo mogel predvideti globalno nesrečo, ki bo kmalu doletela. Slabih 18 mesecev pozneje je izbruhnila pandemija COVID-19 in tisti, ki so predlagali leto – večina z dnevnimi službami v akademskih krogih in industriji – so morali biti v skušnjavi, da bi projekt postavili v ozadje. Še sreča, da so še vedno napredovali, saj Mednarodno leto stekla (IYOG2022) je natanko takšna miroljubna pobuda za gradnjo mostov, ki jo svet trenutno potrebuje.

Tako kot prejšnja mednarodna leta, posvečena fiziki, svetlobi, astronomiji in kemiji, tudi letos potekajo pod okriljem Združenih narodov (ZN). Danes ZN obstajajo za reševanje globalnih problemov – pa naj bodo to podnebne spremembe, energija, izobraževanje ali komunikacija. Steklo – material, ki je imel osrednjo vlogo pri oblikovanju sodobnega sveta – prav tako igra ključno vlogo pri reševanju nekaterih teh ogromnih izzivov. Tehnologija, ki temelji na steklu, je dejansko ključni del trajnostnih ciljev ZN do leta 2030, ki obravnavajo ta in druga med seboj povezana vprašanja – od čiste vode in sanitarij do industrije, inovacij in trajnostnih mest.

IYOG2022 lahko obvešča in opomni ljudi na vsestranskost steklenih materialov in ogromno število aplikacij, ki nastanejo kot posledica

John Parker, Univerza v Sheffieldu, Združeno kraljestvo

Dejstvo, da je steklo vir toliko inovacij, morda ni takoj očitno. »Ker je steklo nevidno, ne dobi vedno vidnosti, ki si jo zasluži,« pravi Alicia Durán, fizik pri Španskem raziskovalnem svetu v Madridu, ki je predsednik IYOG2022. »Ko ljudi vprašate o steklu, pogosto pomislijo na steklo in okna, ne zavedajo pa se njegovega pomena na področjih, kot so zdravstvo, telekomunikacije in energija. Steklo je nevidno orodje za izgradnjo bolj trajnostnega in pravičnejšega planeta.«

Durán, rojen v Argentini, je bil ključni igralec pri povečevanju podpore za IYOG2022, medtem ko je bil med letoma 2018 in 2021 predsednik ICG (glejte okvir »Kako je leto 2022 postalo mednarodno leto stekla«). Njena ljubezen do stekla je enaka njeni strasti do povezovanja ljudi in spodbujanja enakosti spolov v znanosti. Eden od ključnih izzivov za organizatorje IYOG2022, kot je Durán, je pridobiti ljudi, da vzamejo nov pogled na material, ki ga večina od nas jemlje za samoumevnega skozi vse življenje.

Dobrodošli v dobi stekla

Steklo ima dolgo in bogato zgodovino oblikovanja človeške družbe. Zgodnji ljudje so uporabljali naravno prisotno steklo za nakit, konice puščic in druga orodja, arheološki dokazi pa kažejo, da so bile prve družbe, ki so začele izdelovati steklo, na Bližnjem vzhodu pred približno 3500 leti. Ti ljudje so se naučili segrevati zdrobljen kremen v prisotnosti rastlinskega pepela, ki je deloval kot "fluks" za znižanje temperature taljenja. V srednjem veku so močna stekla, obarvana s kovinskimi oksidi, krasila verske zgradbe od Evrope do Bližnjega vzhoda.

Delno prosojna okna obstajajo že od rimskih časov, vendar so se ravne prozorne steklene plošče resnično razširile po izumu tehnike "lebdečega stekla" v petdesetih letih 1950. stoletja, pri kateri je plošča staljenega stekla razporejena po plasti staljene kovine. Steklo je tudi material optike. Očala so popravila vid milijardam ljudi, ogledala in fotografija so spremenili naš pogled na sebe, mikroskopi in teleskopi pa so razkrili nove, izjemne svetove.

Osrednja mantra IYOG2022 je, da živimo v "dobi stekla" – koncept, ki je bil prvič predstavljen l. posebna izdaja revije 2016 Journal of Applied Glass Science. »Kljub prehodu v digitalni svet in naraščajočemu navdušenju nad virtualno resničnostjo materiali ostajajo gradniki naše družbe in kulture,« trdita znanstvenika za steklo David Morse in Jeffrey Evenson v tej številki. Pravzaprav so poudarili, da se inovacije na področju stekla pospešujejo – pa naj bo to prožno steklo, ki je tanjše od bankovca, bioaktivno steklo, ki celi rane na mesu, ali steklo, ki lahko posteklovi jedrske odpadke za dolgoročno skladiščenje.

Morda je steklo le redko v središču pozornosti, ker zanesljivo podpira toliko drugih novih inovacij. Očiten primer je internet. Vsi hvalijo Tima Berners-Leeja, ker je izumil svetovni splet, in Steva Jobsa, ker ga je prinesel v naše žepe, vendar se veliko manj ljudi čudi optičnim kablom, ki omogočajo uresničitev računalniških omrežij. Nanotehnologija je še en primer. Grafen in druge nove oblike ogljika so v zadnjih letih pritegnile naslovnice, vendar znanstveniki in obrtniki že stoletja manipulirajo s steklom na nanometru.

"Steklo je postalo priznano kot najpomembnejši nanotehnološki material, saj je omogočilo razvoj interneta, kot ga poznamo danes, sodobne mobilne telefone, fotokopirne stroje in fakse," pravi David Pye univerze Alfred v ZDA, nekdanji predsednik ICG. "Na ta seznam dodajte različne medicinske postopke, vključno z endoskopskimi pregledi, nadomestki zob in kosti ter specializirano namestitev radioaktivnih steklenih krogel za boj proti raku na zelo usmerjen, lokaliziran način."

Nedavni primer, ko je steklo v središču pozornosti, je uvedba cepiva proti COVID-19 proizvajalcev, kot sta Oxford–AstraZeneca in Pfizer–BioNTech. Koliko nas je za trenutek pomislilo na steklene posode, ki so omogočale zanesljivo in hitro shranjevanje ter dostavo cepiv? Kemično odporne viale so v zadnjih nekaj letih znatno napredovale in nekatere lahko celo podpirajo kemoterapevtska zdravila s pH do 12. Podobno se lahko filtri iz penastega stekla v steklenicah za pijačo uporabljajo za cenovno dostopno čiščenje vode za izboljšanje globalnih sanitarnih razmer.

Steklo je premalo cenjeno tudi pri obnovljivih virih energije in drugih zelenih tehnologijah. Steklene površine so ključna sestavina sončnih celic, steklena vlakna pa so eden glavnih materialov za lopatice vetrnih turbin in izolacijo zgradb. Ko gre za trajnostne materiale na splošno, so plastične alternative – kot so bambus, konoplja in čebelji vosek – postale modne, vendar se dobro staro steklo tiho nadaljuje kot nestrupen material, ki ga je mogoče neskončno reciklirati in ima nešteto aplikacij.

Ponovna oživitev kulture stekla

IYOG2022 upa tudi, da bo prinesel nov poudarek na tesnih povezavah med umetnostjo in znanostjo izdelave stekla. Do nedavnega so številni univerzitetni znanstveni laboratoriji imeli lastne naprave za pihanje stekla za izdelavo epruvet, čaš in druge znanstvene steklovine po meri. Ker pa proizvodnja stekla postaja vse bolj komercialna in mehanizirana, je mednarodno leto priložnost za ponoven stik z izvirnim bistvom steklarstva. Na otvoritveni slovesnosti IYOG2022 je na primer nastopil japonski umetnik Kimiake Higuchi ki uporablja staljeno steklo, tehnika, pri kateri se fino zdrobljeno steklo zmeša z vezivnim materialom in barvili, da se ustvari pasta, ki se oblikuje in žge.

John Parker – zaslužni profesor znanosti o steklu na Univerzi v Sheffieldu v Združenem kraljestvu in predsednik regionalnega odbora IYOG2022 – želi poudariti pomen stekla za vsakdanje življenje. "Eden od razlogov za IYOG2022 je informirati in spomniti ljudi na vsestranskost steklenih materialov - njihov razpon sestav, možnosti za izdelavo v toliko različnih oblikah in ogromno število aplikacij, ki jih ima kot posledica," pravi.

IYOG2022 je tudi priložnost za strokovnjake za steklo, da pogledajo navzven. Kasneje letos bo razglašenih sedem "steklenih čudes" iz sveta umetnosti in arhitekture. Izobraževalni program bo skušal navdihniti študente, medtem ko bodo kulturni dogodki poskušali obravnavati uravnoteženo zastopanost spolov v znanosti in potrebe držav v razvoju. V juniju je Muzej sodobne umetnosti v Alcorcónu, Španija gosti "Ženske v steklu, umetnosti in znanosti", dogodek, ki poudarja prispevke žensk iz Ibero-Amerike. Septembra in oktobra bo Muzej umetnosti Pretoria v Južni Afriki gostil "Fired Up" – razstavo o razvoju izdelave stekla v Afriki.

Drugi omembe vredni dogodki so vključevali januarsko delavnico o rekonstrukciji in ohranjanju steklenih drobcev v arheološkem muzeju Ameriške univerze v Bejrutu v Libanonu, ki so bili razbiti po veliki eksploziji v bejrutskem pristanišču avgusta 2020. Drug pretresljiv dogodek je bil spletni pogovor aprila po Ukrajinska umetnica stekla Oksana Kondratyeva o zgodovini ukrajinskega vitraža, pri čemer bo ves izkupiček namenjen Ukrajinskemu pozivu Odbora za nujne primere nesreč. Ustanovljen je bil začetni sklad IYOG2022 za podporo vsem posameznikom in organizacijam z idejami za dogodke.

Kot pri vsakem enkratnem dogodku je izziv za tiste, ki stojijo za IYOG2022, ustvariti dediščino, ki presega leto samo. Organizatorji bi se lahko zgledovali po 2015 Mednarodno leto svetlobe (IYL2015), ki je spodbudila letno Mednarodni dan svetlobe 16. maja vsako leto, da bi proslavili vlogo svetlobe v znanosti, kulturi, izobraževanju in trajnostnem razvoju. John Dudley, fizik, ki je predsedoval IYL 2015, pravi, da je leto pripeljalo do trajne mednarodne skupnosti za ozaveščanje, pri čemer so mu študentje pogosto povedali, da so ostali pri fiziki zaradi dogodkov na IYL leta 2015. »Našel sem ogromno neizkoriščeno rezervo navdušenja in energije za ozaveščanje javnosti v znanstveni skupnosti,« pravi.

Svet je bolj zastrašujoč kraj, kot je bil pred štirimi leti, ko je bil IYOG2022 prvič obravnavan. Toda s strastjo in malo sreče v zvezi s pandemijo obstaja velika verjetnost, da lahko leto navdihne novo generacijo navdušencev nad steklom po vsem svetu. Ko bo zaključna slovesnost IYOG2022 potekala od 8. do 9. decembra v Tokiu na Japonskem, bodo organizatorji upali, da so vzbudili nov občutek čudenja v materialu, ki je vedno znova spremenil način življenja.

Pošta Steklo: prozorno orodje za pravičnejši planet pojavil prvi na Svet fizike.

• Coinsmart. Najboljša evropska borza bitcoinov in kriptovalut.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. PROST DOSTOP.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Brezplačen preizkus.
• Vir: https://physicsworld.com/a/glass-a-transparent-tool-for-a-fairer-planet/