 கண்ணாடி எதனால் ஆனது
கண்ணாடி இன்று மிகவும் சாதாரணமாகிவிட்டது, அதை மறுபரிசீலனை செய்யாமல் பார்ப்பது எளிது. இது நமது ஜன்னல்களிலும், திரைகளிலும், அலமாரிகளிலும், மற்றும் நாம் அன்றாடம் தொடர்பு கொள்ளும் பல சாதனங்களிலும் உள்ளது. கண்ணாடி எல்லா இடங்களிலும் காணப்பட்டாலும், அது எவ்வாறு தயாரிக்கப்பட்டது அல்லது எதனால் ஆனது என்பதைப் பற்றி அதிகம் அறியாமல் உங்கள் வாழ்நாள் முழுவதும் வாழலாம். உங்களுக்கு அடிப்படைகள் தெரியும் என்று நீங்கள் நினைத்தாலும், நீங்கள் மேற்பரப்பை மட்டுமே சறுக்கியுள்ளீர்கள். உயர் மட்டத்தில், கண்ணாடி என்பது உருகிய மற்றும் இரசாயன ரீதியாக மாற்றப்பட்ட மணல் ஆகும். நீங்கள் எப்போதாவது கடற்கரைக்கு சென்றிருந்தால், அதன் திடமான வடிவத்தில் இருக்கும் போது மணல் எவ்வளவு சூடாக இருக்கும் என்பது உங்களுக்குத் தெரியும். மணலை ஒரு திரவ நிலையில் மாற்றுவதற்குத் தேவையான வெப்பம் (இறுதியில் கண்ணாடியாக மாறுகிறது) எந்த வெயில் நாளையும் விட அதிக வெப்பமாக இருக்கும். மணலை உருகச் செய்ய, நீங்கள் அதை தோராயமாக 1700°C (3090°F) க்கு வெப்பப்படுத்த வேண்டும், இது பூமியின் வளிமண்டலத்தில் மீண்டும் நுழையும் போது விண்வெளி விண்கலம் அடையும் அதே வெப்பநிலையாகும். கண்ணாடி தயாரிக்க பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மணல் குவார்ட்ஸ் படிகங்களின் சிறிய தானியங்களைக் கொண்டது, சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் மூலக்கூறுகளால் ஆனது, இது சிலிக்கா என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. அந்த மூலக்கூறுகள் போதுமான அளவு அதிக வெப்பநிலைக்கு சூடாக்கப்படும் போது, மணல் உருகி அதன் படிக அமைப்பை இழக்கிறது, மேலும் அது குளிர்ச்சியடையும் போது அது முற்றிலும் மாறுபட்ட கட்டமைப்பைப் பெறுகிறது. அந்த அமைப்பு, ஒரு மூலக்கூறு மட்டத்தில், ஒரு திரவத்திற்கும் திடத்திற்கும் இடையில் எங்கோ உள்ளது. இந்த இடையிலுள்ள நிலை ஒரு உருவமற்ற திடப்பொருளாக அறியப்படுகிறது, அதாவது இது ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறு சீரற்ற தன்மையுடன் இணைந்த ஒரு திடப்பொருளின் சில படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. கண்ணாடி உருகுதல் மணல் கலவையைப் பொறுத்து, கண்ணாடி பல்வேறு பண்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம். மணலுடன் கலந்த சில தனிமங்கள் அல்லது இரசாயனங்கள் கண்ணாடியின் நிறத்தை மாற்றலாம், உதாரணமாக. கண்ணாடியின் பண்புகள் அது எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது மற்றும் அதன் பிறகு அது வடிவமைக்கப்படும் செயல்முறைகளின் அடிப்படையில் மாறலாம். கண்ணாடியை வலுப்படுத்த, உற்பத்தியாளர்கள் வெப்ப வெப்பத்தை விரைவாகவும் குளிர்விக்கவும் பயன்படுத்தலாம். கண்ணாடியின் மேற்பரப்பை கடினமாக்கும் அயனி பரிமாற்ற செயல்முறையின் மூலம் கண்ணாடியை வேதியியல் ரீதியாகவும் பலப்படுத்தலாம். பெரும்பாலான மக்கள் அறிந்திருக்கும் கண்ணாடி சோடா-சுண்ணாம்பு கண்ணாடி ஆகும், இது சோடா (சோடா சாம்பல் அல்லது சலவை சோடா என்றும் அழைக்கப்படுகிறது), சுண்ணாம்பு மற்றும் மணல் ஆகியவற்றின் கலவையாகும். சிலிக்காவை சூடாக்கி, பின்னர் விரைவாக குளிர்விப்பதன் மூலம் நீங்கள் கண்ணாடியை உருவாக்க முடியும் என்றாலும், சோடா-சுண்ணாம்பு கண்ணாடி தயாரிப்பது இன்னும் கொஞ்சம் சிக்கலானது. சோடாவை (சோடியம் கார்பனேட்) சேர்ப்பதன் மூலம், மணலின் உருகுநிலை குறைவதால், குறைந்த வெப்பநிலையில் கண்ணாடியாக மாற்றப்பட்டு, உற்பத்தியின் போது ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியும். இருப்பினும், கலவையில் சோடாவை சேர்ப்பது அதன் இரசாயன ஆயுளைக் குறைக்கிறது, இது திரவங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது கரைக்க வாய்ப்புள்ளது. பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு, இது விரும்பத்தகாதது, எனவே சுண்ணாம்பு (கால்சியம் கார்பனேட்) கலவையில் சேர்க்கப்படுகிறது, இது ஒரு நிலைப்படுத்தியாக செயல்படுகிறது. சிலிக்கா, சோடா மற்றும் சுண்ணாம்பு கலவையை சூடாக்கியதும், அதை குளிர்ந்து பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வடிவமைக்கலாம். கார்னிங்கில், எங்களுக்கு கண்ணாடி தெரியும். அயன் பரிமாற்றம் போன்ற இரசாயன செயல்முறைகள் மூலம் அதை எவ்வாறு வலுப்படுத்துவது என்பது எங்களுக்குத் தெரியும், மேலும் பரந்த தூரத்திற்கு நீட்டிக்கக்கூடிய ஆப்டிகல் ஃபைபரை உருவாக்க அதை எவ்வாறு வளைப்பது என்பது எங்களுக்குத் தெரியும். கண்ணாடி பற்றிய நமது அறிவு ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக செல்கிறது, இது ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டின் அதிநவீன விளிம்பில் இருக்க அனுமதிக்கிறது. எளிமையான சோடா-சுண்ணாம்பு முதல் சிக்கலான கண்ணாடி கட்டமைப்புகள் வரை பெரிதாக்கப்பட்ட யதார்த்தத்தை செயல்படுத்துகிறது, கண்ணாடி ஒரு தழுவல், பரந்த அளவிலான பொருள். அதனால்தான், 165 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, நாங்கள் இன்னும் புதிய கண்டுபிடிப்புகளை உருவாக்குகிறோம்.