شیشه همراه همیشگی ما

شيشه همراه هميشگي ما آيا هرگز به اين موضوع انديشيده ايد كه بدون استفاده از شيشه زندگي روزمره شما عملا مختل مي شود؟ شيشه پنجره منزلتان به عنوان عايق حرارتي از نفوذ گرما و سرما تا حدي و باد به داخل منزل جلوگيري مي كند و اين در حالي است كه نور را از خود عبور مي دهد و حتي امروز شاهد ساخت شيشه هايي هستيم كه گرماي نور خورشيد را گرفته و تنها به قسمت مريي آن اجازه عبور مي دهد. كمي به اطرافتان دقت كنيد, احتمالا شيشه را در همه جا خواهيد يافت. در تلويزيون, لنز شيشه اي عينك و يا دوربين هاي شما, اتومبيل, پنجره ها, لامپ و حتي بسياري از وسايل ديگر كه به نحوي با شيشه در ارتباطند. از همان ابتدا شيشه گران در جامعه خود از مقام والايي برخوردار بوده اند, مثلا نزديك به دو هزار سال پيش, شيشه گران رومي, خياباني مخصوص به خود و در بهترين نقطه شهر داشتند و يا طبق قانون تئودوزياس در سال 438 از ماليات معاف شده بودند. در دوران رنسانس اشراف فرانسوي اجازه داشتند كه خود وارد كار شيشه گري شوند بدون آنكه از درجه اشرافيت ايشان كاسته شود و يا يك نجيب زاده مي توانست با دختري از خانواده شيشه گران ازدواج كند. شيشه برخلاف ساير جامدات فاقد نظم بلند يكنواخت در داخل ساختار خود است. وجود ساختار منظم در جامدات به اصطلاح كريستال يا بلور ناميده مي شود و اين در حالي است كه اين نظم كوتاهي كه در شيشه وجود دارد بهنام آمورف شناخته مي شود. از اين رو در حقيقت شيشه جامدي مجازي است. اين خصوصيت غير عادي در ساختار شيشه تعيين كننده ويژگي ها و خواص اين ماده پر مصرف است. علت شفافيت شيشه در مقابل همين فقداننظم تكرار شونده در شيشه مي باشد. شعاع نوري در حين گذراز شيشه تنها هشت تا ده درصد از قدرت خود را از دست مي دهد. اسحاق نيوتن اولين كسي بود كه تشخيص داد يك منشور شيشه اي, نور سفيد را به نورهاي تشكيل دهنده نور سفيد تفكيك مي كند. اگرچه معمولا مردم شيشه را شكننده مي دانند قدرت آن در بعضي موارد قابل توجه است, به عنوان مثال يك رشته شيشه تازه شكل گرفته نيرويي معادل 70000 كيلوگرم بر سانتيمتر مكعب را تحمل مي كند ولي با اين وجود وزني كه شيشه معمولي تحمل مي كند يك صدم وزني است كه در تئوري براي آن قائل شده اند و اين به دليل نقائص موجود در شيشه به صورت حباب هوا و ... است. مصنوعات شيشه اي باستان از تركيب اصلي 3 ماده شن يا سيليس, سودا يا پتاس و آهك ساخته مي شد. سودا به عنوان گداز آور براي پايين آوردن درجه حرارت ذوب بكار مي رود. اگر بتوان سرعت سرد كردن مذاب شيشه را بالا برد تا حدي كه فرصت ايجاد نظم كريستالي فراهم نگردد از تمام مواد مي توان شيشه تهيه كرد با اين وجود اكسيد سيليسيم, بر, ژرمانيم و ... از شيشه سازهاي معروف هستند. ناخالصي هاي مختلف مخصوصا اكسيد آهن سبب ايجاد رنگ هاي ناخواسته در شيشه مي گردد. در مورد تاريخچه پيدايش شيشه نظريه هاي گوناگوني وجود دارد. پلني مي گويد:" شيشه تصادفا توسط يك عده بازرگان فييقي كه شبي را در كنار رود بلاس اطراق كرده بودند كشف شد و آن بدين طريق بود كه ايشان جهت تهيه غذاي خويش چند قطعه سنگ سودا را بر ساحل شني قرار داده و بپس از بر افروختن آتش در صبح روز بعد مشاهده مي كنند كه آش و اختلاط شن و سودا موجب تشكيل شيشه شده است". اما اين داستان نمي تواند صحيح باشد زيرا اولين فرآورده هاي شيشه اي مكشوفه بالغ بر 1060 درجه سانتيگراد حرارت ديده اند و اين دنا نمي تواند از طريق آتش تهيه غذا تامين گردد. حدود 1500 سال بين ساختن اولين شيشه تا زماني كه انسان موفق به دميدن در آن شد فاصله است. اولين روشي كه براي ساخت شيشه بكار مي رفت قالب شني بود. در اين روش كه به قالب شني شهرت دارد در حقيقت جنس قالب مخلوطي از گل و كاه مي باشد كه آن را داخل مذاب شيشه كره و پس از اينكه دورادور قالب را شيشه فراگرفت آن را خارج كرده و سرد مي كنند. مهم ترين نمونه هاي ظروف شيشه اي ساخته شده با استفاده از اين روش از كارگاه هاي مصري سلسله هيجدهم و نوزدهم و در حفريات شهر ال امرنا به دست ما رسيده است. روش هاي ديگري كه در ايران, بين النهرين و مربوط به قرن 15 قبل از ميلاد است روش موزاييكي است كه در آن يك شيشه گر با لوله اي فلزي شيشه مذاب را از كوره بيرون مي آورد و شيشه گر دومي لوله ديگري را در مذاب شيشه فرو مي برد و سپس هردو آن را مي كشيدند تا لوله اي دراز و باريك بدست آيد. پس از سرد شدن آن را در اندازه هاي مورد نياز خرد كرده و در قالب منفي مي ريزند و پس از انجام آخرين مراحل صيقل و صافكاري قالب را از درون شي بيرون مي آورند. اين روش در دوران سومري ها و هخامنشيان نيز ادامه داشت و حتي آن را در قرن جهارم پيش از ميلاد به هنرمندان شيشه گر اسكندريه ياد دادند. روش سوم روشي مشابه تراشيدن سنگ هاي گرانبهاي طبيعي بود كه در قرن هشتم قبل از ميلاد عموميت يافت. در روم و فنيقيه با كشف اينكه با دميدن در لوله اي توخالي مي توان شيشه سازي كرد انقلابي در شيشه سازي بوجود آمد. با توجه به وجود ناخالصي در شيشه ها عموما شيشه هاي تهيه شده رنگي بود. دستور تركيب اكسيد فلزات مختلف به ماده اصلي براي ساختن شيشه رنگي بر روي يكسري از گل نوشته هاي مكشوفه ازحفريات كتابخانه آشور بانيپال در نينوا با تمامي جزييات آورده شده است. توليد شيشه هاي سفيد احتمالا براي اولين بار در ايران و بين النهرين از قرن چهارم پيش از ميلاد مسيح و در مصر حدود يك قرن بعد آغاز شد. استفاده از سنگ سرمه كه باعث شفافيت شيشه مي شددر حدود قرن چهارم ميلادي از رونق افتاد و جاي خود را به دي اكسيد منگنز به خاطر سهل الوصول بودن داد. دي اكسيد منگنز با تغيير يون هاي فرو به فريك باعث مي شود كه رنگ سبزي كه به وسيله اكسيد آهن در شيشه به وجود مي آيد از بين برود

سفال

سفال يکى از خلاقيتهاى ماندگار انسان از دورهٔ نوسنگى و ماقبل تاريخ است. هيچکدام از مصنوعات و ساختههاى فکر و انديشهٔ انسان از نظر ارزانى و فراوانى مواد اوليه در طبيعت بهپاى سفال نمىرسد. کشف سفال و بقاياى گِل پخته از قرن نوزدهم آغاز شد. هنگامىکه سافل در دورههاى باستانى کشف شد، ابتدا موارد استفاده و کاربرد آن مدنظر بود. اما بعد بهصورت بوم نقاشى درآمد و وارد مقولهٔ هنر شد و موارد کاربرد آن ثبت پيامها، خواستهها، نيازها، دادن اطلاعات و در حقيقت انتقال انديشه بود. لغت سفال در اصطلاح فارسى به مواد يا قطعات آمادهاى اطلاق مىشود که از خاکرس ساخته و شکل داده شده و سپس آنها را در کوره پختهاند. سراميک از لغتى يونانى (keramos) به معناى جسم سفالين پخته شده گرفته شده است و به محصولاتى گفته مىشود که از مواد معدنى و خاک تهيه شده باشد و سپس در کوره با گرماى زياد حرارت ديده و به خواص نهايى خود برسد و در نهايت پخته شود. در ميان صنايع دستى ايران، صنعت سفالگرى از ارزش خاصى برخوردار است؛ زيرا از اولين دستساختههاى هنرى بشر است و ديگر اينکه اشکال و تزئينات روى ظروف سفالى خيلى قديمىتر از تصاوير کتب خطى است و سندى گرانبها بهشمار مىآيد. و نيز براى فهميدن حيات اجتماعى آن دورهها و شناختن لوازم و اثاثيه و لباسها و دستبافتههاى آن عصر مفيد است. بنابر بررسىهاى انجام شده توسط محققان و باستانشناسان، صنعت سفالسازى در ايران سابقهاى طولانى دارد

بيوسراميک

بيوسراميک هر ماده اي كه بطور متناوب يا پيوسته در تماس با بافت بدن قرار گيرد جزء بيومتريالها قرار خواهد گرفت. بطوركلي بيومتريالها در سه دسته فلزات، سراميكها و پليمرها تقسيم بندي مي شوند. در ميان اين مواد سراميكها بخاطر خصوصيات بيولوژيكي منحصر به فرد و همخواني نزديكي كه با محيط فيزيولوژيكي بدن دارند از اهميت ويژه اي برخوردار شده اند. در چهار دهه گذشته انقلاب عظيمي در استفاده از سراميكها در پزشكي به خصوص جهت كاربردهاي ارتوپدي رخ داده است . بيوسراميكها در اشكال مختلفي ساخته مي شوند . آنها مي توانند بصورت تك كريستال (ياقوت كبود) پلي كريستال (آلومين يا هيدروكسي آپاتيت) شيشه (شيشه زيستي)،‌ شيشه ـ سراميك (شيشه ـ سراميك A/W) يا كامپوزيت (پلي اتيلن هيدروكسي آپاتيت) باشند. فاز يا فازهاي مصرفي به خواص يا عملكرد آنها بستگي دارند. براي مثال:‌ تك كريستال ياقوت كبود به عنوان كاشتني دنداني مصرف مي شود زيرا استحكام زيادي دارد و با استخوان پيوند برقرار مي كند. شيشه هاي زيست فعال استحكام پاييني دارند اما به سرعت با استخوان پيوند برقرار مي كند و بهمين دليل براي بازسازي و رشد استخوان و ترميم ضايعات استخواني مصرف مي شوند. از لحاظ خصوصيات يك بيومتريال، بيوسراميكها از جايگاه رفيعي برخوردار هستند و تنها نكته اي كه كاربرد آنها را محدود مي سازد تردي آنهاست. در اواخر دهه ‌ 1960 بود كه علاقة بسياري به استفاده از سراميكها در كاربردهاي مهندسي پزشكي ايجاد شد. بين سالهاي 1970 تا 1980 كمتر پيشرفتي در اين زمينه بوده ولي از آن زمان تاكنون نوآوريها و كاربردهاي بسياري را مي توان ديد. عصر نوين و پيشرفته بيوسراميكها از سال 1963 آغاز مي شود كه شخصي بنام smith، استخوان را با ماده اي بنام cerosium ـ تركيبي از آلوميناي متخلخل با رزين اپوكسي فشرده در تخلخلهاي آن ـ جايگزين كرد و در عين حال 48 درصد تخلخل را ـ مانند استخوان معمولي ـ‌ باقي گذاشت تا رگهاي خوني بتوانند در آن رشد كنند و استخوان يكپارچگي خود را در بدن بدست آورد . از دهة 1970 آقاي Hench و همكاران، ارزيابي بيوسراميكهايي با سطوح فعال واكنش دهنده با بدن را آغاز كردند كه نخستين آنها بيوگلاس ها بودند. از آن پس شيشه ـ سراميكها نيز مورد توجه فراوان قرار گرفتند و تاكنون نيز، همچنان مورد توجه قرار دارند. آنچه كه باعث كاربرد روزافزون اين مواد شده است عبارتند از:‌ ـ‌ پايداري حرارتي و شيميايي ـ‌ استحكام بالا ـ مقاومت سايش بالا ـ ظاهر زيبا و مناسب ـ زيست سازگاري بالا (Bio compatibility)