Blåst bort av glasets underverk på Cornings spektakulära museum

Jag står inne i ett cylindriskt torn som består av hundratals grytor som om jag är omgiven av det omslutande sammansatta ögat av en monstruöst enorm insekt. Skålarna är arrangerade i 17 staplade ringar, var och en med 40 fat (bak till vänster på bilden ovan). De längst ner är tydliga, men när raderna blir högre märker jag att de blir vitare. Högst upp är helvita glaskeramiska fat av Corningware varumärke, en gång en stapelvara i amerikanska kök.

Jag har kommit till Corning Museum of Glass på floden Chemung i det vackra Finger Lakes region i delstaten New York. Det är en icke-vinstdrivande institution som grundades av Corning Glasverk under företagets hundraårsjubileum 1951 och säger sig nu ha den största samlingen av glaskonst och artefakter i världen. Trots att det ligger flera timmars bilresa från de närmaste städerna – och även längre från New York och Philadelphia – är museet ett betydande turistmål. Det är populärt, även mitt på vintern.

Oavsett var du befinner dig kan du höra plingar, klingande och ljud från en "audiokinetisk" skulptur som visas i presentbutiken.

Med glasartefakter som spänner över en period av 35 århundraden, rymmer museet föremål från det forntida Egypten ända fram till hisnande samtida glasskulpturer – som gryttornet – såväl som ingångar från Netflix glasblåsande reality-tv-program Blown Away. Museet innehåller också utställningar om den vetenskapliga, industriella och kulturella användningen av glas, medan demonstrationer av att blåsa, forma och bränna glas äger rum nästan varje timme. Oavsett var du befinner dig kan du höra plingar, klingande och ljud från en "audiokinetisk" skulptur som visas i presentbutiken. Byggd av den amerikanska konstnären George Rhoades, den har glaskulor som rullar nerför spår, slår klockor och gonggonger, innan de studsar av xylofoner.

Dessa dagar är Corning Glass Works känd som Corning Incorporated – ett företag på flera miljarder dollar som 2017 hade producerat över 1 miljard kilometer optisk fiber. Men företaget har fortfarande kopplingar till museet, vars personal satte mig i kontakt med Robert Schaut. En tidigare chef för dess division för läkemedelsteknologi och nu en forskare i Corning, förklarar Schaut för mig via ett Zoom-samtal varför glas är ett så mångsidigt material.

Eftersom glaset är amorft saknar det en regelbunden struktur och smälter därför över ett intervall av temperaturer, eftersom det inte har en särskilt specifik kritisk punkt. En kristall har däremot ett smalt smältområde eftersom miljön på varje plats i materialet är i stort sett densamma tack vare dess oändligt upprepande enhetscell. "Det är därför glaset mjuknar när det värms upp", säger Schaut, "och kan stelna utan att beställa innan du kan bilda kristallin formation."

Så vad är det med grytatornet? "Det är ett visuellt hjälpmedel," förklarar Schaut, "för att visa sambandet mellan temperatur, kylningshastighet och strukturen låst i den fasta fasen." De genomskinliga skålarna i botten återupphettades till en relativt låg temperatur – 800 °C – innan de kyldes igen för att bilda ett helt kristallfritt material. Högre tallrikar brändes vid ständigt ökande temperaturer, och utvecklade nanometerstora kristaller i den glasartade matrisen när de svalnade. De ogenomskinliga, vita CorningWare-skålarna längst upp brändes vid 1100 °C och blev 90 % kristallina när de svalnade, med bara en liten del av den glasartade fasen kvar.

Från konst till astronomi

Men Corning Museum of Glass har mycket mer än bara ett torn av kokkärl. I Innovationscentret, som inrymmer skulpturen, finns även en visning av glas i optiska instrument, inklusive teleskop, kikare, periskop och mikroskop, samt lasrar och optiska fibrer.

Det dominerande förfarandet är dock en enorm, 5.1 m i diameter vertikal glasskiva med ärr och sprickor (se bilden till vänster). Gjort 1934 av forskare och ingenjörer vid Corning Glass Works, det var det första försöket att göra spegelskivan för Hale Teleskop vid Palomar Observatory i Kalifornien. Skivan sprack under gjutningen, men den färdigställdes så att Cornings personal kunde komma på hur de skulle undvika samma problem när de försökte igen.

På andra håll ser jag en monter med musikinstrument i glas, inklusive en flöjt och en "kristallofon" - en xylofon delvis fylld med vatten. Jag ser också ett munspel i glas, som uppfanns i början av 1760-talet av den berömda amerikanske statsmannen och vetenskapsmannen Benjamin Franklin. Detta kusligt klingande instrument har använts i Gaetano Donizettis opera Lucia di Lammermore i en spökande scen där huvudpersonen, som blir galen, sjunger vad som faktiskt är en duett med apparaten. Det har också använts av rockmusiker, inklusive John Sebastian av Lovin' Spoonful.

Jag ser en "kristallofon" - en xylofon delvis fylld med vatten som har använts i Gaetano Donizettis opera Lucia di Lammermore och av rockmusiker inklusive John Sebastian från Lovin' Spoonful.

De nära kopplingarna som glas har mellan vetenskap och konst återspeglas i själva verket i Schauts eget intresse för materialet. Det började på gymnasiet där Schaut hela tiden frågade sin konstlärare varför glas har olika färger och om dessa kan ändras. Läraren visste inte, men föreslog att personal vid Alfred University, också i delstaten New York, kunde ha svar. Universitetet är en av få platser i USA som håller kurser i glasvetenskap och industri, och Schaut slutade studera keramisk vetenskap och ingenjör där. Han doktorerade sedan vid Penn State University om glasets kemiska hållbarhet och dess interaktion med miljön.

Schaut förklarar vidare att glasets mångsidighet inte bara beror på avsaknaden av en kritisk punkt. Glas är i själva verket en hel familj av material, med olika sammansättningar och egenskaper. Forskare som Schaut kan därför skräddarsy glasets kemiska hållbarhet för att skapa till exempel glas som Pyrex eller smält kiseldioxid, som nästan är inerta och knappt reagerar med vattenlösningar.

Däremot finns det också mycket aktiva glas, inklusive "bioaktivt glas" - ett glas som används i tandkräm där det fräter och bryts ned för att avge kalcium eller fosfor, vilket är användbart för människokroppen.

I sitt eget arbete har Schaut utforskat och utnyttjat mer hållbara glas, som de som används i flaskor, sprutor eller patroner för att lagra och leverera mediciner. Av säkerhetsskäl vill läkemedelsföretagen att glaskärl ska ha så få interaktioner som möjligt med lösningen de innehåller. "Eftersom läkemedelsmarknaden fortsatte att uppfinna nya läkemedelsformuleringar - och flyttade från stora flaskor som kan ha haft 50 doser till endosflaskor eller sprutor - flyttades deras intresse till rörformiga flaskor", säger Schaut. "[Dessa har] mycket tunna väggar så att deras innehåll kan inspekteras för mycket små partiklar eller defekter som kan ha införts av läkemedelshanteringsprocessen."

Forskare kan skräddarsy glasets kemiska hållbarhet för att skapa till exempel glas, som Pyrex, som nästan är inerta och knappt reagerar med vattenlösningar

Schaut själv hjälpte till att uppfinna ett nytt läkemedelsförpackningsmaterial känt som Valor glas. Traditionellt tillverkades läkemedelsflaskor av borosilikatglas, vilket är segt men i farmaceutiska tillämpningar kan det flagna av på ett sätt som påverkar läkemedlen inuti. Valorglas har dock inget bor utan är istället kemiskt förstärkt och har en yttre beläggning för att göra det mer hållbart och snabbare att tillverka. Valor glas bevisat otroligt användbar under covid-19-pandemin, med flaskor gjorda av detta material som används för att leverera mer än fem miljarder vaccindoser. "Det var intressant forskning," minns Schaut, "men vi förutsåg aldrig en pandemi där denna uppfinning skulle spela en viktig roll."

Teknik spelar roll

Med tanke på att Schaut kom till glasvetenskapen genom konsten ber jag honom att namnge sina favoritkonstverk på museet. "Jag uppskattar teknik", säger han och pekar på flera exempel på "reticello". Reticello, som betyder "litet nätverk" på italienska, syftar på en teknik utvecklad av hantverkare i 17-talets Venedig, som då var världens teknologiska och konstnärliga huvudstad för glastillverkning. Det innebar att skapa utsökta glaskärl med invecklade mönster av korsande linjer med små bubblor vid varje korsning.

Cornings reticelloverk, som visas i en utställning tillägnad venetiansk konst från 16- och 17-talen, utgör bara en del av museets samling av glaskonst. De tidigaste artefakterna tillverkades i Egypten 1500 f.Kr., då glas var känt som "sten som häller". Jag ser halsband, skarabéer, verktyg, skålar, koppar och hängen – samt en modell av en gammal egyptisk glasugn. Det finns också exempel på islamisk glaskonst och afrikanska glaspärlor, samt nyare föremål som ett handgjorda bildäck i glas av den amerikanske konstnären Robert Rauschenberg.

En separat samling ägnas åt glaskonst från 1970-talet, som såg en spännande ny riktning känd som "studioglas" rörelse. Genom att delvis dra nytta av mycket bättre, billigare och mindre glasugnar kunde konstnärer nu engagera sig mer direkt i glasblåsning, skapa skräddarsydda glas snarare än att vara beroende av fabrikstillverkade saker. Rörelsen stärktes av kulturella utbyten mellan glaskonstnärer i väst och de i dåvarande Tjeckoslovakien, som arbetade kreativt och självständigt under sovjetisk dominans. Resultatet blev en dramatisk ökning av stilen och livligheten hos glaskonstverk, vilket Corning-museet lyfter fram genom att ägna separata rum åt det. Den mer tillgängliga tekniken ledde också till ett bredare deltagande av konstnärer, där kvinnor stod för ungefär hälften av konstnärerna i samlingen.

Ett annat rum har moderna glasskulpturer, av vilka några har en känslig känsla. Mitt öga dras till den spektakulära titeln Cephaloproteus Riverhead (fyra hjärtan, tio hjärnor, blått blod dränerat genom en alembic) av den New York-baserade konstnären Dustin Yellin (2019). Det visar sig vara en glasrobot med små människofigurer hängande från nerverna och glasfiskar som simmar i dess ådror.

Mer än något annat visar Corning Museum of Glass att glas är ett magiskt material.

En aktuell utställning innehåller verk skapade i Netflix Blown Away, där glaskonstnärer svarar på utmaningar från domare, där en tävlande blir eliminerad per avsnitt tills en vinnare tillkännages. De tävlande får hjälp av museets “Hot Glass Demo Team” och en del av prispaketet är ett residens på Corning. Faktum är att vinnaren av det senaste årets tävling – säsong 2 – kommer att anlända två veckor efter mitt besök. Det är en populär och minnesvärd föreställning. "Jag kommer ihåg det!" utbrister en besökare bakom mig – en Blown Away fläkt – när de tittar över min axel på ett stycke som visas.

Jag är också fascinerad av Va-cume! Nemesis till Oliver the Amazing av lokala Corning-artisten Cat Burns. Skapad som svar på en Blown Away utmaning för att göra en seriefigur i glas, pjäsen ser ut som en demon fäst vid en dammsugarpåse som håller på att svälja en matta. En etikett säger att Burns vill uttrycka hur det är att vara psykiskt sjuk, och önskar att hennes arbete "uppmuntrar hennes publik att diskutera vad det innebär att bli lite galen".

Då finns det Kalebas (förfädernas kärl) by Kaliforniens konstnär Jason McDonald, som visar en konstigt formad glasversion av kalebassen. Dess etikett säger att McDonald använder glas "för att göra konst som talar om rasism i Amerika och den upplevda upplevelsen av att vara en svart konstnär i arbetarklassen i ett privilegierat, historiskt vitt medium".

Mer än något annat visar Corning Museum of Glass att glas är ett magiskt material. Alla de oerhörda möjligheter som den ger – från vetenskapliga instrument och industriella tillämpningar till hushållsbruk och nya former av kreativa uttryck – härrör från egenskaper som möjliggjorts av dess förlängda fasövergång. Som material kanske glas inte har en kritisk punkt. Men det är för mig den kritiska punkten.

Posten Blåst bort av glasets underverk på Cornings spektakulära museum visades först på Fysikvärlden.

• Myntsmart. Europas bästa bitcoin- och kryptobörs.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. FRI TILLGÅNG.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis provperiod.
• Källa: https://physicsworld.com/a/blown-away-by-the-wonders-of-glass-at-cornings-spectacular-museum/