《迷人的材料》精读21
№20 透明的玻璃(3)
(五)玻璃与啤酒
在19世纪以前,啤酒容器都是不透明的,如瓷杯、锡杯或者木杯,所以人们喝酒时是看不清啤酒的颜色的。直到19世纪玻璃开始低价量产之后,普通人喝啤酒才开始用玻璃容器。不过万万没想到的是,用玻璃杯喝啤酒还有一个副作用:酒杯成为酒后闹事的凶器。据英国政府统计,每年有超过五千人遭到酒杯或酒瓶攻击,光这一项消耗的医疗费用就超过二十亿英镑!可如果用塑料杯代替的话,一来塑料杯影响喝啤酒的口感,二来塑料容易损坏。所以玻璃的魅力依然无法取代。当然现在人们也发明了强化玻璃,主要用在汽车行业,以增强汽车窗玻璃的安全性。强化玻璃起源于17世纪40年代的一个珍宝,叫作“鲁珀特之泪”。它是一种泪滴状的玻璃,制作原理是把一小滴玻璃熔浆滴入水中,熔浆迅速降温,表层收缩,内部被挤压得没有空隙。因此,玻璃变得非常坚硬,连铁锤都砸不碎。
鲁珀特之泪(六)强化玻璃
这种强化玻璃内部有大小相等、方向相反的“张应力”,以便维持表层的压应力,因此原子受到极高的张力,就好像一个小型火药库,一旦表层应力不平衡,就会发生连锁反应,内部原子瞬间弹回原位,使玻璃炸成碎片。但炸碎的玻璃非常细小,因此不会对人造成大的伤害。根据这个原理,汽车的挡风玻璃即使在车祸中遭受撞击,也会碎成数百万个小碎片,而不会割伤人。
防弹玻璃是加强版的强化玻璃。其原理是在强化玻璃中间夹上几层塑料,这样子弹击中玻璃时,最外层玻璃碎裂,吸收了子弹的部分能量并使子弹头变钝,中间的塑料夹层再把子弹的冲击力分散开。即使子弹能够穿透夹层,它还会再遇到一层玻璃。玻璃和夹层越多,防弹玻璃效果就越好,但如果想要防住AK-47的子弹,起码需要八道夹层。
当然,更大的难题在于装了塑料夹层后,还要使玻璃保持透明。要达到这个目的,必须让塑料和玻璃的折射系数吻合,这样光线穿过时不会弯折太多。当然,这种精密的技术必然意味着昂贵的价格。
当然,更大的难题在于装了塑料夹层后,还要使玻璃保持透明。要达到这个目的,必须让塑料和玻璃的折射系数吻合,这样光线穿过时不会弯折太多。当然,这种精密的技术必然意味着昂贵的价格。