制作快速冷却玻璃是一种制造玻璃的新方法。它与制取快速胶有些相似,即先将晶体和水混合起来,然后待其凝固定型。一般制作玻璃时,需将二氧化硅加热至3000℉,以打开硅和氧的分子键,然后冷却熔块,使分子在较随机的状态下凝聚。美国佛罗里达大学的拉里 · 亨奇(Larry Hench)教授发明的这种耗能低和价格便宜的玻璃制作方法采用了另一种工艺过程。

在制取特殊玻璃时,亨奇教授在室温下将水和一种称之为TMOS的液体混合。该液体由硅、碳、氧和氢原子构成。然后加入化学“成型剂”,再将混合物注入模具。当混合物缓慢成胶时,氧分子和硅分子就结合在一起形成一种稳定的聚合物,这种“溶胶”会逐渐硬化。然后将其从模具中取出,在相对低的温度下干燥几小时。这种硬质胶体就像普通玻璃一样透明,其密度仅为普通玻璃的60%,强度为普通玻璃的1/2。

在某些应用中,这种溶胶优于普通玻璃。由于胶体重量轻,它可用于制作大型光学显微镜的复合物镜,因为复合物镜的玻璃重量总是受到限制的。在浇铸成型时,胶体不需进行包扎或弯曲,所以它的抛光要求远比普通玻璃为低。另外,科学家可通过加热胶体至特殊温度而控制其硬度、弹性和反射率,这样可制作高精度的光学玻璃。胶体还可与强化纤维交织一起,制成一种重量轻、但坚固度如同水泥的建筑材料。

美国空军从1980年起始资助亨奇的这项研究,并期望采用耗能低的方法来制造太空中使用的强化玻璃板。这种玻璃板可装配成大型的轨道结构。佛罗里达胶体技术公司计划于明年底开始制造商业用的溶胶。

[赵恬恬译自Newsweek,1985年12月,詹裕年校]