Glas: ett genomskinligt verktyg för en mer rättvis planet

När idén om ett år långt firande av glas först lades fram 2018, vid årsmötet i Internationella glaskommissionen (ICG) i Yokohama, Japan, var det få som kunde ha förutsett den globala katastrof som snart skulle inträffa. Knappt 18 månader senare hade covid-19-pandemin slagit till, och de som föreslår året – de flesta med dagjobb inom akademin och industrin – måste ha varit frestad att lägga projektet på baksidan. Det är tur att de fortfarande drivit framåt, eftersom Internationella glasåret (IYOG2022) är precis den sortens fredliga brobyggande initiativ som världen behöver just nu.

Liksom tidigare internationella år som ägnas åt fysik, ljus, astronomi och kemi, hålls årets firande i FN:s (FN) överinseende. Idag finns FN för att ta itu med globala problem – vare sig det är klimatförändringar, energi, utbildning eller kommunikation. Glas – ett material som har spelat en avgörande roll i att forma den moderna världen – spelar också en viktig roll för att lösa några av dessa enorma utmaningar. Visserligen är glasbaserad teknik en avgörande del av FN:s hållbarhetsmål för 2030, som tar upp dessa och andra sammanlänkade frågor – från rent vatten och sanitet, till industri, innovation och hållbara städer.

IYOG2022 kan informera och påminna människor om mångsidigheten hos glasartade material och det enorma antal applikationer som uppstår som en följd

John Parker, University of Sheffield, Storbritannien

Att glas är källan till så mycket innovation är kanske inte direkt uppenbart. "Eftersom glas är osynligt får det inte alltid den synlighet det förtjänar", säger Alicia Durán, en fysiker vid det spanska forskningsrådet i Madrid som är ordförande för IYOG2022. ”När man frågar folk om glas tänker de ofta på glas och fönster, de inser inte dess betydelse inom områden som sjukvård, telekommunikation och energi. Glas är det osynliga verktyget för att bygga en mer hållbar och rättvisare planet.”

Född i Argentina var Durán en nyckelspelare för att öka stödet för IYOG2022 medan han var ICG-president mellan 2018 och 2021 (se rutan "Hur 2022 blev det internationella glasåret"). Hennes kärlek till glas motsvaras av hennes passion för att förena människor och främja jämställdhet inom vetenskapen. En av de viktigaste utmaningarna för IYOG2022-arrangörer som Durán är att få människor att ta en ny syn på ett material som de flesta av oss har tagit för givet under hela vårt liv.

Välkommen till glasets tidsålder

Glas har en lång och rik historia när det gäller att forma det mänskliga samhället. Tidiga människor använde naturligt förekommande glas för smycken, pilspetsar och andra verktyg, med arkeologiska bevis som tyder på att de första samhällena som började tillverka glas fanns i Främre Orienten för ungefär 3500 år sedan. Dessa människor lärde sig att värma krossad kvarts i närvaro av växtaska, som fungerade som ett "flöde" för att minska smälttemperaturen. På medeltiden prydde starka glas färgade av metalloxider religiösa byggnader från Europa till Mellanöstern.

Delvis genomskinliga fönster har funnits sedan romartiden, men platta genomskinliga glasrutor spred sig verkligen efter uppfinningen av "float glass"-tekniken på 1950-talet, där en skiva av smält glas sprids över en bädd av smält metall. Glas är också optikens material. Glasögon har korrigerat miljarders syn, medan speglar och fotografi har förändrat hur vi ser oss själva, och mikroskop och teleskop har avslöjat nya, extraordinära världar.

IYOG2022:s centrala mantra är att vi lever i en "glasålder" - ett koncept som först introducerades i ett specialnummer 2016 av Journal of Applied Glass Science. "Trots övergången till en digital värld och den växande fascinationen för virtuell verklighet förblir material byggstenarna i vårt samhälle och vår kultur", hävdade glasforskarna David Morse och Jeffrey Evenson i det numret. De påpekade faktiskt att glasinnovationen accelererar – vare sig det är flexibelt glas som är smalare än en sedel, bioaktivt glas som läker köttsår eller glas som kan förglasa kärnavfall för långtidslagring.

Kanske får glas sällan rampljuset eftersom det på ett tillförlitligt sätt stödjer så många andra nya innovationer. Det uppenbara exemplet är Internet. Alla berömmer Tim Berners-Lee för att han uppfann World Wide Web och Steve Jobs för att han tog det till våra fickor, men mycket färre människor förundras över de fiberoptiska kablarna som gör datornätverk till verklighet. Nanoteknik är ett annat exempel. Grafen och andra nya former av kol har gripit rubriker de senaste åren, men forskare och hantverkare har manipulerat glas i nanoskala i århundraden.

"Glas har kommit att bli erkänt som det avgörande nanotekniska materialet sedan det möjliggjorde utvecklingen av Internet som vi känner det idag, moderna mobiltelefoner, kopierings- och faxmaskiner," säger David Pye vid Alfred University i USA, tidigare ICG-president. "Lägg till en mängd olika medicinska procedurer, inklusive endoskopiska undersökningar, tänder och benersättningar och specialiserad placering av radioaktiva glasartade sfärer för att bekämpa cancer på ett mycket riktat, lokaliserat sätt."

Ett färskt exempel på glas som avstår från rampljuset är covid-19-vaccinutrullningen från tillverkare som Oxford–AstraZeneca och Pfizer–BioNTech. Hur många av oss tänkte en stund på glasbehållarna som möjliggjorde pålitlig och snabb förvaring och leverans av vaccinerna? Kemiskt resistenta flaskor har utvecklats avsevärt under de senaste åren, och vissa kan till och med stödja kemoterapiläkemedel med ett pH på upp till 12. Likaså kan skumglasfilter i glasflaskor användas för prisvärd vattenrening för att förbättra den globala saniteten.

Glas är också underskattat inom förnybar energi och annan grön teknik. Glasytor är en nyckelkomponent i solceller, och glasfiber är ett av de viktigaste materialen för vindkraftverksblad och byggnadsisolering. När det gäller hållbara material i allmänhet har plastalternativ – som bambu, hampa och bivax – blivit på modet, men gammalt gott glas har i det tysta fortsatt som ett giftfritt, oändligt återvinningsbart material med en myriad av användningsområden.

Återuppliva en glaskultur

IYOG2022 hoppas också ge ett förnyat fokus på de nära kopplingarna mellan konsten och vetenskapen om glastillverkning. Fram till nyligen hade många universitetslaboratorier interna glasblåsningsanläggningar för att skapa skräddarsydda provrör, bägare och andra vetenskapliga glasvaror. Men med glasproduktionen som blir allt mer kommersiell och mekaniserad, är det internationella året en chans att återknyta kontakten med glastillverkningens ursprungliga essens. Invigningsceremonin IYOG2022, till exempel, innehöll japansk artist Kimiake Higuchi vem använder smält glas, en teknik där finkrossat glas blandas med bindemedel och färgämnen för att skapa en pasta som formas och bränns.

John Parker – emeritus professor i glasvetenskap vid University of Sheffield, Storbritannien, och ordförande för den regionala kommittén IYOG2022 – är angelägen om att understryka glasets betydelse för vardagen. "En anledning bakom IYOG2022 är att informera och påminna människor om mångsidigheten hos glasartade material - deras utbud av kompositioner, möjligheterna att tillverka till så många olika former och det enorma antal tillämpningar det har som en konsekvens", säger han.

IYOG2022 är också en chans för glasexperter att titta utåt. Senare i år kommer sju "glasunderverk" från konstens och arkitekturens värld att tillkännages. Ett utbildningsprogram kommer att försöka inspirera studenter, medan kulturevenemang kommer att försöka ta itu med könsbalansen inom vetenskap och utvecklingsländernas behov. I juni Museet för samtida konst i Alcorcón, Spanien är värd för "Women in Glass, Art and Science", ett evenemang för att lyfta fram bidrag från kvinnor från Ibero-Amerika. I september och oktober kommer Pretoria Art Museum i Sydafrika att stå värd för "Fired Up" – en utställning om glastillverkningens utveckling i Afrika.

Andra viktiga händelser var en workshop i januari om rekonstruktion och konservering av glasfragment på det arkeologiska museet vid American University of Beirut i Libanon som krossades efter den enorma explosionen i hamnen i Beirut i augusti 2020. En annan gripande händelse var en onlineprat i april av Den ukrainska glaskonstnären Oksana Kondratyeva om historien om ukrainskt målat glas, där alla intäkter går till katastrofkommitténs Ukraina-upprop. En IYOG2022-fröfond har lanserats för att stödja alla individer och organisationer med idéer för evenemang.

Som med alla engångsevenemang är utmaningen för dem bakom IYOG2022 att skapa ett arv bortom året. Arrangörer kunde hämta inspiration från Internationella ljusåret 2015 (IYL2015), som har fostrat en årlig Internationella ljusdagen den 16 maj varje år för att fira ljusets roll i vetenskap, kultur, utbildning och hållbar utveckling. John Dudley, fysikern som var ordförande för IYL2015, säger att året ledde till en varaktig internationell uppsökande gemenskap, där studenter ofta berättade för honom att de stannade kvar i fysiken på grund av IYL-evenemangen 2015. "Jag hittade en enorm outnyttjad reserv av entusiasm och energi för offentlig uppsökande verksamhet. inom forskarsamhället, säger han.

Världen är en mer skrämmande plats än den var för fyra år sedan när IYOG2022 presenterades för första gången. Men med passion och lite tur angående pandemin, finns det alla möjligheter att året kan inspirera en ny generation av glasentusiaster över hela världen. När IYOG2022:s avslutningsceremoni äger rum 8–9 december i Tokyo, Japan, kommer arrangörerna att hoppas att de har väckt en förnyad känsla av förundran i ett material som upprepade gånger har förändrat vårt sätt att leva.

Posten Glas: ett genomskinligt verktyg för en mer rättvis planet 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/glass-a-transparent-tool-for-a-fairer-planet/