из песка, своими руками в домашних условиях, температура плавления стекла
Современную жизнь невозможно представить без стекла, ведь оно присутствует во многих предметах первой необходимости. Лабораторное оборудование, часы, фотоаппараты и камеры, лампы накаливания, посуда, предметы интерьера – все это и многое другое изготавливают из стекла или с его применением.
Сделать стекло сейчас возможно даже в домашних условиях.Если вы еще не знаете, как делают стекло из песка, то мы расскажем о том, как проходит процесс производства в промышленных масштабах и в домашних условиях.
Принципиальные моменты процесса одинаковы вне зависимости от характеристик сырья.- Как делают стекло из песка
- Как сделать стекло в домашних условиях своими руками
- Как расплавить стекло в домашних условиях
- Температура плавления стекла
- Использование печи для плавки стекла
- ВИДЕО: Как сварить стекло в домашних условиях.
- 50 вариантов изделий из стекла в домашних условиях:
Как делают стекло из песка
Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.
Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым.Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.
Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна.Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве.
Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.
Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.
Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск.Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.
На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность.
Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.
Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.
Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.Как сделать стекло в домашних условиях своими руками
Чтобы изготовить стекло дома, понадобится специальная печь, обеспечивающая нагрев до высоких температур. В домашних условиях используют муфельную, электрическую или горшковую печку, а также жаровню на древесном угле.
Специальные стекла можно плавить в электрической, горшковой или муфельной печи.
Второй вариант более простой, но небезопасный, так как во время нагрева до гипермаксимальных температур гриль может сам расплавиться. Мы расскажем, как варить стекло в специальной печи.
- Подготовьте огнеупорный тигель (плавильный горшок).
- Всыпьте в тигель песок, соду и известь, причем примеси должны занимать не более 30% в составе.
- Поставьте тигель в печь и расплавьте состав при максимально высокой температуре (1500-1700⁰С).
- После того, как компоненты расплавятся, разлейте жидкий сплав по формам для отливки.
- Последний этап – обжиг в печи, охлажденной до 400-600⁰С. Так стеклянное изделие сделается твердым и прочным.
Вот так можно приготовить стекло дома, если у вас есть специальное оборудование.
Важно! При работе соблюдайте технику безопасности: используйте сварочную маску, термостойкие рукавицы, не подходите близко к печи.
Как расплавить стекло в домашних условиях
Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.
Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.
Чтобы расплавлять бутылки и другие изделия дома, вам понадобится печь специальной конструкции.Температура плавления стекла
Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.
Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.
Использование печи для плавки стекла
Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.
Муфельная печь поможет производить стекло в домашних условиях.Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.
Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.
Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.
ВИДЕО: Как сварить стекло в домашних условиях.
50 вариантов изделий из стекла в домашних условиях:
Как делают муранское стекло и история
Это документальное видео, созданное Консорциум промоветро чтобы поделиться знаниями об острове Мурано, истории и промышленности производства стекла.
На протяжении веков мурано с ревнивой бережностью сохраняло искусство изготовления стекла, вплоть до того, что в древней Светлейшей республике Венеция никому не разрешалось покидать остров мурано без официального разрешения.
Хотя его традиции веками передавались из поколения в поколение, от Мастера к «гарзонетто», от отца к сыну, история Производство венецианского стекла развивалось таким образом, чтобы неукоснительно уважать истинные традиции и неотъемлемые обычаи страны и ее история. Это донесло до наших дней истинный размах и красоту произведений из стекла, созданных на острове Мурано.
Поэтому невозможно описать, чем именно и чем завораживает это искусство, его изложение потребовало бы внимания и знаний. Мы постараемся дать краткое описание некоторых наиболее важных моментов для тех, кто хочет узнать больше об этом замечательном и уникальном искусстве. Именно поэтому мы начнем наше описание Муранское стекло со стихотворением из книги «Il Fuoco» известного поэта Габриэле Д’Аннунцио
:Работа шла лихорадочно вокруг печи. На вершине утюгов для выдувания расплавленное стекло вздулось, извивалось, стало серебристым, как облачко, засияло, как луна, лопнуло, разделилось на тысячу тончайших, потрескивающих, рутильных осколков, более мизерных из нитей, на которые смотрят утреннее время в лесах между веткой и веткой.
Мастера смоделировали гармоничные кубки, каждый из которых подчинялся ритму, который только что был создан качеством материи и обычаями движений, способных господствовать над ней. «Гардзони», они помещали одну маленькую грушу из горящей пасты в точки, указывающие от мастеров, и груша росла, скручивалась, менялась ручка, губа, носик, стебель, одно основание. Флеш под приборами немного разошелся; и поднимающийся кубок снова подвергался огню, вбитому в тростники; тогда это была податливая, податливая, чувствительная к самым тонким прикосновениям черта, что ее украшали, то совершенствовали, то придавали ей в соответствии с образцом, переданным от предков, или вольной выдумке нового творца. Человеческие жесты были необыкновенно подвижны и легки вокруг этих изящных созданий огня, дуновения и железа, как жесты безмолвного танца.
Создание стекла начинается с расплавления минерального песка при высокой температуре в огнеупорных урнах в печах. На первом этапе пески уже смешиваются для получения различных типов стекла, таких как хрусталь, или различных цветов, таких как зафиро, и различных тонов.
Часто рецепты такого стекла поступают из поместий с печами, в которых может храниться только один тип стекла [я не знаю, является ли это последнее предложение точным грамматическим переводом того, что имелось в виду в оригинальном итальянском языке].
Температура, необходимая для плавления и создания этого стекла, варьируется от 1200 до 1400 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры горячие минералы смешиваются, образуя жидкое стекло. Это фаза, когда стекло перемешивают, чтобы добиться плавления нужного цвета. Рабочая фаза стекла требует снижения температуры печи до 800 градусов по Цельсию, чтобы повысить консистенцию стекла. Именно на этом этапе проводится несколько испытаний для измерения эластичности стекла.
Жидкое стекло набирается на конец паяльной трубки одним из помощников Мастера, называемым «сервенте» или «гарзонетто». из стакана и вращая трубку, чтобы удалить излишки.
Поверх пузыря можно добавить несколько материалов, таких как лист драгоценного металла, муррин, тонкие стеклянные палочки, пасты для цвета или авантюрин.
Они сплавлены с пузырем для декоративного эффекта.В большинстве случаев стекло многократно нагревается в процессе работы, однако существует известная поговорка «fatto alla prima» (сделано сначала). Это означает, что конечный объект нуждается только в одном цикле нагрева. Этим занимается мастер, чей опыт и подготовка дают ему возможность работать достаточно эффективно, чтобы создать изделие за одну плавку.
Мастер сидит на своем «сканьо» или рабочем столе и создает желаемые формы, координируя свои действия с сервенте, который подготавливает стекло по мере необходимости, а также добавляет стекло к изделию, которое мастер инструктирует. Таким образом, мастер придает изделию форму и содержание с мастерством и искусством.
Многие из созданных объектов требуют, чтобы мастер много раз доводил их до температуры. Между этими подогревами стекло обрабатывается инструментами и плоскогубцами различных типов.
Стекло вытягивают, сминают, сжимают, гладят, полосают, удлиняют и режут.
Как жонглеры, мастера крутят стакан на трубах, образуя в воздухе симметричные круги. Все эти движения придают стеклу желаемую форму. Трубки с небольшими отверстиями на конце служат для создания давления внутри стакана. Вдуваемый воздух создает пузырьки, которые делают форму стекла округлой для кубков, ваз и многих других форм.
Пока ассистент выдувает и поворачивает стекло, чтобы идеально сохранить его центрированность, мастер обрабатывает его, придавая ему форму деревянными брусками, смоченными водой. Другой этап называется «понтелло» и используется для создания объекта без разрушения основы. Помощник прикрепляет стержень моста к нижней части куска стекла небольшим кусочком стекла. Таким образом, для манипулирования с других позиций открывается верхняя половина.
Много раз инструменты из дерева используются для выдувания стекла. Они сделаны из древесины груши и используются в качестве штампов. Их изготавливают мастера по дереву вручную. Металлические инструменты, такие как ножницы, плоскогубцы и т.
После того, как изделие готово, его отжигают в соответствующей печи. Это называется «темпера» и, как следует из названия, постепенно снижает температуру и безопасно устраняет возможность взрыва стекла. Стекло как можно скорее кладут на подушку из песка, чтобы оно не могло разрушиться само по себе.
После того, как стекло благополучно остыло до комнатной температуры, начинается другая фаза процесса: Тонкая холодная обработка стекла под названием «Молерия».
. смотрите фото справа.Шлифовка детали — это один из методов, используемых для создания особых эффектов на поверхности объекта. На этом этапе недостатки сглаживаются, и он украшается различными метками, которые дают различные эффекты света и цвета. Таким образом сглаживаются недостатки, а изделия украшаются прорезями различных форм и размеров. За последние несколько десятилетий многие Мастера осознали важность холодной обработки и использовали ее с большим успехом.
Используемое оборудование перемещает каменные колеса различных форм и размеров. Все они имеют одну общую черту, а именно использование водяной бани, что позволяет мастеру дополнительно обрабатывать изделие вручную.
В заключение отрывок из письма 1880-х гг.
Из старого письма 1880 года.
«Нет сомнения, что мать всех этих Искусств есть тот самый Форнасьери ди Мурано, а от этого рождается «Квари», чем они сводятся к Spechi (зеркалам), Lastre и Supiadi (выдувным), а не к тростник, пронзенный для Искусства Перлери (мастеров, которые делали бусы), и полный тростник, чтобы использовать «Маргаритер», все эти Искусства получают свое обеспечение из Печей Мурано, без которых те же самые искусства не могут использовать свои произведения».
Эта машина на солнечной энергии превращает песок пустыни в стеклянные скульптуры
Это скульптор-механик посреди пустыни Сахара.
Смотреть дальше
Джек Харлоу превращает встречу АА в презентацию фильма Pixar в скетче «SNL»
Обновление выходного дня SNL приглашает пьяного дядю обсудить, почему он ненавидит Хэллоуин
Спустя 6 лет Дэвид С.
Тыкв возвращается на SNL.
PBS NewsHour разговаривает с растущими кандидатами от республиканцев в «SNL» без перерыва
Немецкий дизайнер Маркус Кайзер построил свою машину Solar Sinter в рамках университетского проекта. Он хотел бросить вызов тому, как мы подходим к процессу создания вещей в мире, где царит дефицит.
Созданная им машина работает на солнечной энергии и использует концентрированные солнечные лучи для плавления песка в стекло. Он проверил это в пустыне Сахара, где оба природных ресурса в изобилии.
«Есть бизнес-кейс для луны.»
Марк Стетсон и Элиша Зауэрс
Она почти не потеет.
Сэм Хейсом
Плюс Эдгар Аллен По с детским лицом.
Ясмин Хамаде
Продолжай плыть!
Эммет Смит
В этом сезоне Джек хорошо сидит. Просто шучу.
Аманда Йео
Эти два телевизора стали меньше, но полностью функциональны и могут передавать контент через USB-C
Жюль Суздальцев
Это часть хоррор-антологии Гильермо дель Торо «Кунсткамера».
Сэм Хейсом
Он так усердно работал, что отказался играть в «Элден Ринг».
Аманда Йео
«Ищем легендарного Кевина Бейкона!»
Белен Эдвардс
Частное затмение происходит, когда луна проходит между солнцем и землей.
Мира Навлаха
Подписываясь на информационный бюллетень Mashable, вы соглашаетесь получать электронные сообщения от Mashable, которые иногда могут включать рекламу или спонсируемый контент.
Почему стекло прозрачное? | Brains On
ВЕДУЩИЙ 1: Вы слушаете «Brains On», где мы серьезно относимся к любопытству.
ДОКЛАДЧИК 2: «Brains On» частично поддерживается грантом Национального научного фонда.
САНДЕН: Руби, у меня потрясающая идея.
РУБИ: Ладно, положись на меня, Санден.
СЭНДЕН: Ты знаешь, как иногда, когда ты находишься в комнате, там действительно темно, и тебе приходится включать свет и тратить электричество только для того, чтобы одеть своих хомячков в викторианские наряды, чтобы закончить съемку своей экранизации.
из «Мэнсфилд-парка» Джейн Остин, в котором снимались только хомяки, под названием «Хэмс-Филд-парк?»
РУБИ: Вроде?
САНДЕН: А тем временем солнце просто буквально дарит бесплатный свет, как сырная тарелка с зубочистками в продуктовом магазине, где ты можешь есть сколько хочешь, и они не могут остановить тебя, потому что это день бесплатного образца.
РУБИ: Ну да. Я имею в виду…
СЭНДЕН: А что, если вместо того, чтобы платить за электричество для освещения вашей комнаты, вы создадите новый тип стены, которая все еще прочная, но полностью прозрачная, так что весь этот причудливый солнечный свет льется внутрь, освещая вашу комнату? декорации и прекрасно передает сложный спектр эмоций, которые демонстрирует ваш главный герой, Джон Хамстер, который, кстати, является гениальным актером.
САНДЕН: Стоп-стоп-стоп-стоп, Санден, подожди. Прозрачная стена? Я думаю, то, что вы проектируете, это…
САНДЕН: Тогда я подумал, что люди захотят использовать эти прозрачные стены для многих целей, не связанных с хомяками, например, для освещения комнат для чтения или для того, чтобы внутри могли расти растения.
Вы даже можете использовать их, чтобы насладиться видом снаружи. Я мог продать это всем. Я назову их прозрачными стенами.
И я продам столько, что скоро будет каждый дом в мире. И люди будут думать, что Санден Тоттен такой гений, что изобрел прозрачную стену. Он должен быть президентом. И я скажу: нет, я сделал это не ради власти. Я сделал это за деньги. И я заработаю миллиард долларов. Гениально, да?
РУБИ: Санден, вы буквально только что изобрели окна. Они уже существуют. Например, есть один прямо за тобой.
САНДЕН: Windows? Это имя никогда не приживется. Моя идея намного лучше.
[ИГРАЕТ МУЗЫКА]
МОЛЛИ: Ты слушаешь «Brains On» от APM Studios. Я Молли Блум, и сегодня со мной Фред из Канберры, Австралия. Привет, Фред.
ФРЕД: Привет, Молли.
МОЛЛИ: Сегодня мы говорим обо всем, что связано со стеклом, от бутылок и окон до компьютеров и кабелей. Стекло довольно удивительное и очень полезное. Я ношу очки с третьего класса.
ФРЕД: Представьте себе, что вы пытаетесь читать комикс без них.
МОЛЛИ: Верно? Представьте, что вы пытаетесь доехать до штаб-квартиры Brains On без ветрового стекла.
ФРЕД: Жуки повсюду. Представьте, что вы просыпаетесь утром и смотрите на стену.
МОЛЛИ: О, Фред, если бы тебе нужно было придумать лучшее название для окон, как бы ты их назвал?
ФРЕД: Я бы назвал их прозрачными стенами.
МОЛЛИ: Мило. Думаю, у Сандена наверняка была похожая мысль. Какой стакан вы бы назвали самым важным в своей жизни?
ФРЕД: Стакан, чтобы ты мог пить.
МОЛЛИ: Полностью. Нам нужна вода, чтобы выжить.
ФРЕД: Ага.
МОЛЛИ: Я хочу сказать, что самые важные очки в моей жизни — это, наверное, мои очки, которые я ношу. Хотя я думаю, что это может быть пластик. Поэтому я собираюсь изменить свой ответ и сказать, что самое важное стекло в моей жизни — это лобовое стекло моей машины.
ФРЕД: Да, это очень важно.
МОЛЛИ: Да, на шоссе полно жуков. И жарко, и дождь. Да, лобовое стекло очень важно.
Стекло — невероятная вещь. Он прозрачный, а это значит, что вы можете видеть сквозь него…
ФРЕД: —но это также очень сильно.
МОЛЛИ: Это может быть красиво—
ФРЕД: —но хрупко.
МОЛЛИ: И стекло полностью изменило наш мир. Это позволяет нам корректировать наше зрение, как с моими очками.
ФРЕД: Мы используем его для изготовления бутылок и банок для хранения продуктов, чтобы мы могли съесть их позже.
МОЛЛИ: И стекло — важнейшая часть микроскопов. Без них мы, вероятно, никогда бы не узнали о вирусах, бактериях и других крошечных вещах.
ФРЕД: Стекло также входит в состав телескопов, поэтому оно помогает расширить наше представление о Вселенной.
МОЛЛИ: Мы используем его для украшения бус. Стекло может даже создавать музыку.
[ИГРА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ МУЗЫКИ]
Это стеклянная армоника, инструмент, изобретенный Беном Франклином в 1700-х годах. Он использует вращающиеся стеклянные чаши и воду, чтобы издавать завораживающие звуки.
ФРЕД: Значит, Армоника старше Соединенных Штатов?
МОЛЛИ БЛУМ: Да, люди уже давно производят стекло. Возможно, вы слышали термин «выдувание стекла». Это метод, которому 3500 лет.
КЭТРИН: Римляне поняли, что они действительно могут взять это стекловидное расплавленное вещество, поместить его в конец полой трубки, выдуть и надуть его, как воздушный шар. Так началось выдувание стекла.
МОЛЛИ: Это Кэтрин Агилар. Она много знает о стекле. Она преподает естественные науки в Музее стекла Корнинга в Нью-Йорке.
КЭТРИН: Перед выдуванием стекла они делали сосуды в форме стержня, которые в основном представляют собой сосуды, куда они брали палку. И конец палки был покрыт сердцевиной, и сердцевина была сделана, наверное, из глины, может быть, из конского навоза и тому подобного. И они погружали это ядро в котел с расплавленным стеклом, а затем давали ему очень медленно остыть. А затем они выскребали ядро, и у них оставался крошечный маленький сосуд, может быть, вмещающий только унцию или две.
МОЛЛИ: Итак, люди производят стекло тысячи лет. Я имею в виду, что археологи даже нашли цельные стеклянные артефакты в гробнице Тутанхамона из древнего Египта. Но природа была в этом еще дольше. Возьмем, к примеру, обсидиан.
ФРЕД: Это что-то вроде черного стекла, которое получается, когда вулканы извергают лаву, и оно очень быстро остывает.
МОЛЛИ: Есть еще фульгурит.
ФРЕД: Это стекло, которое образуется, когда молния ударяет в песок.
КЭТРИН: По сути, молния ударит в пляж, и она очень, очень быстро расплавит песок. И тогда молния уходит. А потом песок очень быстро остывает и образует стеклообразную структуру.
МОЛЛИ: А еще есть тектиты.
ФРЕД: Это стеклянные камешки, образованные ударами метеоритов.
МОЛЛИ: У вулканов, молний и метеоритов есть одна общая черта: они выделяют много тепла, что логично, потому что для образования стекла все должно быть горячим, очень горячим.
ФРЕД: Да, но люди не используют вулканы или молнии для изготовления стекла.
Так как же они это делают?
МОЛЛИ: У Одри из Кортленда, штат Небраска, тот же вопрос.
ВЕДУЩИЙ 3: Мой вопрос, как они делают стекло?
МОЛЛИ: Чтобы выяснить это, я посетила трех девушек в Миннесотском центре искусств стекла Фоки, где, как я и ожидала, было очень жарко.
ВЕДУЩИЙ 4: Я теплолюбив, поэтому мне нравится жара, хотя жара не такая уж и веселая.
МОЛЛИ: Бриа и Брин — сестры, которые делают стекло. Бриа в жару. Брин, не очень. Они здесь со своей подругой Элизой, которая тоже училась работать со стеклом.
ВЕДУЩИЙ 5: Ты просто очень быстро устаешь, потеешь и злишься. Стекло на удивление тяжелое, но как только вы к нему привыкнете, оно не будет таким тяжелым.
ФРЕД: Делать стекло с нуля не только интересно. Это также немного магический трюк.
МОЛЛИ: Верно. Вы начинаете с зернистого кварцевого песка и, алаказам, превращаете его в гладкое прозрачное стекло. Вот как работает эта стеклянная магия. Первый шаг — нагреть песок и расплавить его.
ФРЕД: Но его нельзя поставить в кастрюлю на плиту. Эксперт по стеклу Кэтрин говорит, что песок должен быть намного горячее, чем ваша печь.
КЭТРИН: У него очень высокая температура плавления. Это близко к 4000 градусов по Фаренгейту. Это действительно трудно расплавить в печи.
ФРЕД: 4000 градусов? Это горячее, чем лава, горячее, чем самая горячая планета в нашей Солнечной системе.
МОЛЛИ: Очень жарко. Есть способ понизить температуру плавления кварцевого песка, чтобы он плавился при меньшем нагревании. По сути, вы добавляете этот белый порошкообразный материал, называемый карбонатом натрия или кальцинированной содой, который действительно похож на пищевую соду, например, на то, что вы добавляете в печенье и пирожные. И когда вы добавляете это в смесь, вам нужно всего 2300 градусов, чтобы растопить песок.
ФРЕД: Еще жарче, чем все те вещи, которые я только что сказал, но только не 4000 градусов жары.
МОЛЛИ: Верно. И можно разогреть печь до 2300 градусов.
И в этот момент, есть только еще одна вещь, чтобы добавить.
КЭТРИН: Последний ингредиент — известняк. Итак, известняк — еще один минерал, который добывают из-под земли, и в нем есть кальций. А кальций помогает натрию и кремнезему оставаться вместе. Без кальция он был бы действительно нестабилен. Это было бы действительно подвержено атмосферным воздействиям, и стекло просто испортилось бы.
МОЛЛИ: Между прочим, этот вид стекла называется известково-натриевым, и это самый распространенный вид стекла, производимого сегодня. Это также звучит как вкусный напиток. Я бы хотел стакан содовой извести.
ФРЕД: Пусть будет два.
МОЛЛИ: Так как смесь минералов, похожая на песок, превращается в гладкое прозрачное стекло при нагревании? Ну, представьте это. Как и все остальное, песок состоит из сверхмалых строительных блоков, называемых атомами, и эти атомы соединяются вместе, образуя более крупные строительные блоки, называемые молекулами. Если вы возьмете зум-луч «Brains On».
..
ФРЕД: Понятно?
МОЛЛИ: …и вы используете его, чтобы увеличить эти молекулы, вы увидите, что они собраны в очень специфический и упорядоченный узор.
ФРЕД: Вещи с таким рисунком называются кристаллами.
ВЕДУЩИЙ 6: Это кристалл.
МОЛЛИ: Итак, перед тем как расплавить кварцевый песок, его молекулы находятся в таком порядке.
ДОКЛАДЧИК 7: Молекулы, выстраивайтесь.
МОЛЕКУЛЫ: Мы подбиты, сержант.
МОЛЛИ: Но когда мы начинаем нагревать этот кварцевый песок, невидимые связи между молекулами разрываются, и все молекулы перемешиваются.
МОЛЕКУЛЫ: Здесь жарко.
Это как печь.
Я хочу съесть мороженое.
ВЕДУЩИЙ 7: Вернитесь в строй.
МОЛЕКУЛЫ: Вы шутите? Слишком жарко для этого.
Мы будем делать все, что захотим.
ВЕДУЩИЙ 7: Ой, как жарко. Ты прав. Вольно.
МОЛЕКУЛЫ: Далеко впереди вас.
Лежу уже 5 минут.
МОЛЛИ: Это похоже на то, что происходит со льдом.
Молекулы в твердом кубе льда удерживаются вместе в очень организованном порядке. Когда этот кубик льда тает, молекулы перемешиваются и превращаются в воду. Но есть большая разница между песком и водой. Когда вы снова замораживаете воду, молекулы возвращаются в эту организованную структуру.
ФРЕД: Песок, из которого делают стекло, этого не делает. Когда он охлаждается и снова становится твердым, молекулы остаются в беспорядке.
ВЕДУЩИЙ 7: Начало остывать. Снова в строю, молекулы.
МОЛЕКУЛЫ: Слишком жарко для этого.
Мне не хочется вставать.
Давай так и останемся.
Это не так уж и плохо.
ВЕДУЩИЙ 7: Я сдаюсь.
МОЛЛИ: Когда это происходит с чем-то, мы называем это аморфным телом. Аморфный просто означает что-то, что не имеет установленной формы. Все эти крошечные молекулы смешиваются, как в жидкости. Но в этом случае они остаются неподвижными, как твердое тело. Скорее всего, в вашем доме сейчас много аморфных твердых тел, не только стекла, но и воска и пластика.
ФРЕД: Так вот в чем фокус. Вы берете кучу зернистого порошкообразного материала и превращаете его в гладкое твердое стекло с помощью небольшой молекулярной ловкости рук.
МОЛЛИ: Но как только ты проделал этот трюк, ты должен действовать быстро. Помните, Брин и Бриа?
ВЕДУЩИЙ 5: На ощупь как мед.
ВЕДУЩИЙ 4: Я думал, что чувствую себя зефирной кашей. Зефирный пух, что-то вроде.
ВЕДУЩИЙ 5: Да, это так.
МОЛЛИ: На занятиях по стеклоделию они узнали, что, как только липкое жидкое стекло выходит из горячей печи, оно начинает быстро остывать. Если ждать слишком долго, становится слишком сложно придать форму. Поэтому они должны начать работать прямо сейчас.
ВЕДУЩИЙ 8: Мозги включены.
МОЛЛИ: Через минуту мы узнаем больше о стекле. Но сначала пришло время таинственного звука.
ДИНАМИК 9: Таинственный звук.
МОЛЛИ: Ты готов, Фред? Уши готовы?
ФРЕД: Ага. Да, мои уши готовы.
МОЛЛИ: Хорошо, вот.
[ТАИНСТВЕННЫЙ ЗВУК]
Что ты думаешь?
ФРЕД: Думаю, кто-то моет окна, например, выливает на окна ведро воды, а затем вытирает их.
МОЛЛИ: О, это очень хорошая догадка. Да, там определенно был какой-то плавно звучащий шум. Мне нравится это предположение.
ФРЕД: Ага.
МОЛЛИ: Хорошо, мы еще послушаем. У вас есть еще один шанс угадать, а затем услышать ответ сразу после титров.
Мы работаем над эпизодом о нашем замечательном воображении, и мы хотим услышать от вас. Если у вас есть воображаемый друг, сейчас или в прошлом, мы будем рады узнать о нем. Фред, мне интересно, у тебя когда-нибудь был воображаемый друг?
ФРЕД: У одного из моих друзей.
МОЛЛИ: О да? Вы помните, каким был этот друг, воображаемый друг?
ФРЕД: Это был кот по кличке Ведро.
МОЛЛИ: О, мило. Итак, когда ваш друг говорил о Бакете, вы как бы подыгрывали, а также притворялись, что играете с Бакетом? Или ты такой: ОК, конечно. Ага, Бакет.
ФРЕД: Я такой: ОК, конечно, да, Ведро.
МОЛЛИ: Логично. Да, когда я был моложе, у меня была воображаемая подруга по имени миссис Улитка, крошечная, крошечная улитка, которая носила шляпку.
Не знаю, откуда я это взял, но это был мой воображаемый друг. Итак, слушатели, пожалуйста, запишите, как вы рассказываете нам о своем воображаемом друге, и пришлите нам по адресу brainson.org/contact. И пока вы там, вы можете присылать нам загадочные звуки, рисунки и вопросы.
ФРЕД: Как этот.
ВЕДУЩИЙ 10: Привет, меня зовут Стайер. И мой вопрос: почему собаки могут обучаться трюкам, а кошки нет?
МОЛЛИ: Опять же, это brainson.org/contact.
ФРЕД: И продолжай слушать.
САНДЕН: Вы устали от того, что на улицу всегда попадает весь этот бесплатный солнечный свет? Хотели бы вы, чтобы ваше внутреннее пространство было более ярким и менее похожим на пещеру? Привет, я Санден Тоттен, красивый гениальный изобретатель, стоящий за новаторскими идеями, такими как магнитные штаны и светящиеся в темноте тосты, а теперь и прозрачные стены. Это стены, сквозь которые можно видеть.
Я знаю, о чем ты думаешь. Почему бы просто не пробить дыру в стене? Что ж, когда вы это делаете, Марк и Молли не только кричат на вас, но и пропускают внутрь животных и дождь.
Но прозрачные стены сплошные, поэтому внутрь ничего не попадает, кроме свободного света. Не верьте мне на слово. Послушайте Джона Хэмстера, звезду хорошо освещенного фильма «Парк Хэмс Филд».
Ты сказал это, Джон. Так чего же ты ждешь? Закажите свои прозрачные стены сейчас, и я даже добавлю несколько светящихся в темноте тостов, когда вам действительно захочется съесть тост в одиночестве в темноте. Позвони сейчас.
ФРЕД: Вы слушаете Brains On из студии APM. Я Фред.
МОЛЛИ: А я Молли.
ФРЕД: Итак, Молли, я кое-что задумал.
МОЛЛИ: Я знаю. Я знаю. Я только что понял, что носил рубашку наизнанку и задом наперед весь день, и я только что понял…
ФРЕД: Нет, нет, не это. Мне интересно, песок используется для изготовления стекла, верно? И песок точно не чистый. Так как же мы можем видеть сквозь стекло? Я послал этот вопрос в шоу, и ты сказал мне, что собираешься ответить на него сегодня.
МОЛЛИ: О, да, это так. И я попросил помощи.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Эй, ребята.
Готовы поднять настроение здесь?
ФРЕД: О, мои глаза. Кто ты?
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Кто я? Бро, я видимый свет. Я в значительной степени причина, по которой ты можешь видеть что угодно.
МОЛЛИ: Вот, Фред, я принесла нам солнцезащитные очки. «Видимый свет» поможет мне объяснить следующую часть.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Да, полностью, полностью. Хорошо, обычно я нахожусь на своей доске, висит 10, и я выгляжу как белый свет. На самом деле, однако, я содержа все разные цвета. Когда я ударяюсь о твердый объект, большая часть меня поглощается, за исключением того, какого цвета этот объект, который отражается обратно в ваш глаз.
МОЛЛИ: Да, как мой счастливый банан. Атомы внутри него поглощают все цвета, кроме желтого.
ФРЕД: Почему у тебя счастливый банан?
МОЛЛИ: Так много калия. И не думайте об этом слишком сильно. Вернемся к видимому свету.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Отскакивает. Вы поняли, чуваки. Трубчатый.
ФРЕД: Итак, что происходит со стеклом?
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Правильно.
Так что это супер рад. Песок и стекло состоят из кремнезема, и ни один из них не может поглотить мою энергию. Думайте об этом как о замке и ключе. Чтобы я увлекся, должна быть спичка, как правильный ключ подходит к правильному замку.
Ну, стекло и песок подобны замкам, в которые я не влезаю, поэтому не впитываюсь и не возвращаюсь обратно. Разница, однако, заключается в том, что песок имеет такую узловатую кристаллическую структуру, из-за которой свет отражается во всех направлениях, а не проходит сквозь него.
ФРЕД: Хорошо. Вот, покажу. Не возражаешь, если я позаимствую этот зум-луч?
МОЛЛИ: Вовсе нет.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Спасибо. Ковабанга, чуваки. Приготовьтесь к огромной волне.
ФРЕД: Ого, что здесь происходит? Такое ощущение, что я в зеркальном зале, но как-то еще более запутанно.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Видите ли, молекулы так плотно упакованы и так жестко организованы, что, хотя я и прохожу сквозь молекулы, я рассеиваюсь во все стороны, но никогда не выхожу наружу.
Теперь давайте перейдем к стеклу.
ФРЕД: Ничего себе, гладко.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Конечно, гладкий. Это тоже молекулярный беспорядок. Атомы повсюду.
АТОМОВ: Все не так уж и плохо.
Да, мы просто так разгорячились.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Я плыву вокруг всех этих молекул, но ни одна из волн не поглощается и не отражается. Атомы вокруг меня просто не вибрируют. Честно говоря, это довольно фальшиво. Я ухожу.
МОЛЛИ: Вау, вы только что прошли насквозь.
ФРЕД: Значит, песок и стекло не могут поглощать свет?
ВИДИМЫЙ СВЕТ: Ну, не совсем так. Они не могут поглощать видимый свет, тот свет, который вы можете видеть. Но есть и другие формы света, которые вы не можете видеть. Мои спутники, ультрафиолетовый и инфракрасный свет, поглощаются. Вот почему вы можете стоять за окном, не загорая полностью. Свет, который сжигает вас, поглощается и блокируется.
ФРЕД: Рад.
МОЛЛИ: Очень круто. Спасибо, Видимый Свет.
ВИДИМЫЙ СВЕТ: В любое время, чуваки.
МОЛЛИ: Итак, мы много говорили о том, как сделать стекло, но мы не говорили о крутых вещах, которые можно сделать из стекла. Я посетил Кайла Фибелькорна на стекольной фабрике Anchor в Шакопи, штат Миннесота, чтобы узнать, как они превращают расплавленное стекло в бутылки и банки. Все начинается с очень горячей печи.
КАЙЛ: Достаточно жарко. Одна печь имеет температуру 2860 градусов по Фаренгейту на верхней стороне. Другая печь будет работать около 2760, 2770. Это круглосуточная работа. У меня есть ребята, которые работают на меня круглосуточно, а Рождество просто… это всего лишь среда.
МОЛЛИ: Расплавленное стекло внутри печей имеет глубину почти пять футов. Это более 300 тонн расплавленного стекла или примерно столько же, сколько весят два синих кита. Это жидкое стекло направляется через небольшие каналы, которые отправляют его к машинам, где оно формуется или формуется в бутылки.
Как вы понимаете, для изготовления стекла с нуля требуется много энергии, весь этот нагрев и плавление.
Но плавка уже изготовленного стекла требует гораздо меньше энергии. Таким образом, производители стекла, такие как Anchor, любят перерабатывать стекло, поскольку это делает процесс более эффективным.
КАЙЛ: Мы можем получить много стекла от публики. Мы запустим его.
МОЛЛИ: Вторичное стекло и другие ингредиенты помогают снабжать их печь расплавленным стеклом, достаточным для питания машин для изготовления бутылок и банок, а эти машины голодны.
КАЙЛ: У нас есть машины, которые производят 400 бутылок каждую минуту.
МОЛЛИ: Anchor Glass использует смесь натронной извести, о которой вы слышали ранее. Получается прозрачное бесцветное стекло. Но вы также можете добавить в стекло множество различных минералов, чтобы изменить его цвет, например, оксид железа, который окрашивает стекло в зеленый цвет.
ФРЕД: Если вы хотите увидеть действо стеклодувов, в Музее стекла Корнинга проходят многочисленные демонстрации выдувания стекла. Мы разместим ссылку на нашем веб-сайте, brainson.
org.
МОЛЛИ: Пока вы там, вы также можете посмотреть несколько крутых видеороликов о работе машин для производства стекла в Anchor Glass и узнать, что означает код на дне стеклянных бутылок и банок.
ФРЕД: И вы можете наблюдать, как люди играют в эту штуку, в стеклянную Армонику.
МОЛЛИ: Итак, мы знаем, что стекло окружает нас повсюду: окна, кувшины, вазы и все такое прочее. Это материал, который мы используем с древних времен, но он также очень современный. Экраны, на которых мы смотрим телевизор и используем FaceTime для наших друзей, сделаны из стекла. И хотите верьте, хотите нет, но это также приносит вам высокоскоростной доступ в Интернет.
ФРЕД: Да, стекло используется для изготовления специальных кабелей, называемых оптическими волокнами. Это очень тонкие стеклянные кабели, которые питают почти все наши современные коммуникационные технологии. И вы можете их не замечать, но они повсюду.
ЗАХРА: Итак, оптические волокна соединяют Интернет, скажем, отсюда с Европой.
Итак, они проходят по дну океана по всему миру, и это очень тонкие стеклянные провода, которые также имеют стекло, называемое программным полимерным покрытием для стекла.
МОЛЛИ: Это Захра Фахраай. Она химик из Пенсильванского университета и очень любит стекло. У нее даже есть магнит на двери офиса с надписью «Стеклянный ботан».
ЗАХРА: Меня просто ошеломляет, что мы можем сделать тысячи километров стекла и не иметь в нем ни малейшего дефекта.
ФРЕД: Ученые постоянно изобретают новые способы использования стекла для самых разных целей, делая его невероятно тонким, но при этом сверхпрочным. Есть даже группа, которая использует крошечные стеклянные волокна для заживления ран на нашем теле.
МОЛЛИ: Итак, несмотря на то, что стекло существует уже давно, у него все еще есть новые хитрости в рукаве.
ФРЕД: Стекло делается, когда вы плавите кварцевый песок и другие материалы в липкую массу.
МОЛЛИ: Ты можешь придавать этой липкой массе форму, пока она остывает, и делать из нее всякие штуки.
ФРЕД: После затвердевания стекло становится аморфным телом.
МОЛЛИ: И он не может поглощать свет, так что мы можем видеть сквозь него.
ФРЕД: Мы используем стекло для самых разных вещей, от бутылок до компьютеров, и мы постоянно придумываем новые способы его использования.
МОЛЛИ: Вот и все, что касается этого эпизода «Включить мозги».
ФРЕД: Продюсерами этого эпизода выступили Молли Блум, Рози Дюпон, Анна Голдфилд, Руби Гатри, Марк Санчес, Анна Веггель и Нико Гонсалес Уислер.
МОЛЛИ: Нашими редакторами являются Санден Тоттен и Шахла Фарзан. Над звуком этого эпизода работала Рэйчел Бриз, а микшировал Алекс Симпсон. Нам помогали инженеры Алекс Симпсон и Марк Дженнингс. Особая благодарность Лизе Беван. Также спасибо Sam Chu, Nancy Yang, Meg Martin, Peter Cox, Philip McCarty и Eric Wrangham за то, что поделились своими вокальными данными. Также спасибо Ким Гуццо из Anchor Glass и Келли Незрорски из FOCI.
ФРЕД: «Brains On» — это некоммерческая общественная программа для СМИ.
Есть много способов поддержать шоу.
МОЛЛИ: Да, зайди на brainson.org. Там вы можете сделать пожертвование, прослушать прошлые эпизоды, задать вопросы для будущих шоу и даже получить свою собственную толстовку «Brains On». Хорошо, Фред, ты готов снова услышать таинственный звук?
ФРЕД: Да.
МОЛЛИ: Хорошо, вот оно.
[ЗАГАДОЧНЫЙ ЗВУК]
ФРЕД: Я все еще думаю, что это кто-то безрассудно моет окна, просто выливая на них ведра воды.
МОЛЛИ: Думаю, это очень хорошая догадка. Я не могу придумать лучшего предположения, так что вы хотите услышать ответ?
ФРЕД: Конечно. Пойдем.
МОЛЛИ: Хорошо, вот оно.
ЭДГАР: Меня зовут Эдгар, и это был звук моего скребка для душа. Я слышу это каждый раз, когда счищаю капли воды с двери душа.
МОЛЛИ: Привет. Фред, это было очень близко.
ФРЕД: Да, я был близок.
МОЛЛИ: Да, например, мыть окна шваброй? Дверь в душевую стеклянная.
ФРЕД: Да, близко.
МОЛЛИ: Очень близко.
Хорошо сделано. Очень хорошие уши.
Теперь пришло время списка почета мозгов. Это невероятные дети, которые делятся с нами своими загадочными звуками, рисунками, вопросами, идеями и приветствиями. Лукас из Цветочного отделения, Джорджия Артур из Вудбери, Миннесота, Денвер и Оскар из Брайсон-Сити, Северная Каролина, Мартин и Дэниел из Хэмпдена, Коннектикут, Эрик из Бел-Эйр, Мэриленд, Ллевеллин и Джун из Сент-Пола, Миннесота.
Арло и Руби из Луисвилля, Кентукки, Лиам из Торонто, Кейт и Молли из Мейплтона, Иллинойс, Рози и Аделита из Альбукерке, Нью-Мексико, Кейли из Анкориджа, Аляска, София из Кампала-Сити, Уганда, Квентин Холден из Роузмаунта, Миннесота , Артур и Максим из Бельгии, Элайджа и Исайя из Гринсборо, Северная Каролина.
Эйден из Фэрфакса, Вирджиния, Зик и Зей из Юнион-Сити, Калифорния, Кэссиди из Лас-Вегаса, Невада, Грейс из Ванкувера, Британская Колумбия, Брэндон из Андерсона, Южная Каролина, Шар из Вестфорда, Вирджиния, Кимми из Эссекса, Вермонт, Карина и Майлз из Прери-Виллидж, штат Канзас, Бенджамин и Алана из городка Вашингтон, штат Нью-Джерси.
Неван из Нью-Джерси, Финли и Кеннеди из Стронгсвилля, Огайо, Оливер из Сан-Диего, Калифорния, Рики из Сими-Вэлли, Калифорния, Исмаэль из Йоханнесбурга, Южная Африка, Алина из Лоуренса, Канзас, Мия и Анджелина из Кэти, Техас, Картер и Чейз из Лексингтона, Кентукки, Роланд и Микайла из Остина, Техас, Дилан из Балтимора.
Калеб из Кэбота, Арканзас, Вера из Феникса, Аризона, Сэм из Хьюстона, Техас, Портер из Либерти-Лейк, Вашингтон, Оливер Финли и Арло из Рино, Невада, Амелия, Оливия и Лукас из Лафайета, Луизиана, Максвелл из Миссиссоги, Онтарио, Оуэн из Коттедж-Гроув, штат Орегон, Арло из Миннеаполиса, Миа из Майами, Флорида, Эмили из Роквилля, штат Мэриленд, Констанс из Луизианы, Бенни и Кора из Миннеаполиса. Мейсон из Сент-Луиса.
София в Арло из Женевы, Швейцария, Майя из Уайт-Плейнс, Нью-Йорк, Нора из Денвера, Гибсон из Боуи, Мэриленд, Этта и Джайлз из Райнбека, Нью-Йорк, Беатрикс из Норвича, Англия, Эйден из Торонто, Оуэн и Джексон из Ла-Плата, штат Мэриленд, Кэсси и Каден из Хьюстона, штат Техас, Элли из Остина, штат Техас.