玻璃是日常生活中再稀松平常不過(guò)的物品，大到建筑物的裝飾、小到喝水的杯子都離不開(kāi)玻璃。但是玻璃在制作過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應一直是個(gè)謎，人們只能憑經(jīng)驗在1500攝氏度到1700攝氏度的高溫環(huán)境中熔化玻璃水，如此高的溫度毫無(wú)疑問(wèn)消耗了大量能源。近日，法國科學(xué)家和一個(gè)國際知名玻璃制造商合作，初步揭開(kāi)了玻璃制作過(guò)程中化學(xué)反應之謎。

　　玻璃是最古老的人造材料之一，歷史可追溯到公元前3500年的美索不達米亞，當時(shí)人們將石英、碳酸鈉等原料磨成粉末，然后在極高的溫度下將“化學(xué)粉末”熔化成玻璃水，最后就可以根據需要冷卻定型，或者吹制成玻璃瓶等。雖然人類(lèi)掌握了玻璃的制作方法，卻對玻璃熔化過(guò)程中幾種化學(xué)成分的反應原理不得而知。直到現在人們制作玻璃時(shí)還是憑經(jīng)驗將溫度保持在1500攝氏度以上。要想制作出幾乎沒(méi)有瑕疵的玻璃，就要盡可能地減少氣泡和顆粒結晶的殘留，這個(gè)過(guò)程要進(jìn)一步把溫度提高到1700攝氏度。如此高的溫度毫無(wú)疑問(wèn)會(huì )消耗很多能源，非常不利于環(huán)保。統計數據顯示2005年全球玻璃制造業(yè)消耗能源達到86.5太瓦時(shí)。為了揭開(kāi)這個(gè)說(shuō)大不大、說(shuō)小不小的“歷史遺留難題”，法國國立科研中心的科學(xué)家聯(lián)合國際知名玻璃制作商圣戈班公司進(jìn)行了實(shí)驗。

　　科學(xué)家按照普通玻璃制作過(guò)程所需原料進(jìn)行選材：三分之二的硅土混合三分之一的碳酸鈉、以及其他必要原料，將它們混合后逐步加熱，看看這些原料在哪個(gè)溫度范圍內開(kāi)始熔化。當然，這個(gè)過(guò)程用肉眼觀(guān)察是無(wú)法實(shí)現的，科學(xué)家借助了最先進(jìn)的X射線(xiàn)微斷層成像技術(shù)，跟蹤記錄化學(xué)成分的反應過(guò)程�？茖W(xué)家將數百張圖像合成制作出一段視頻，能夠觀(guān)察到玻璃水中結晶體的活動(dòng)和熔合過(guò)程，結果發(fā)現在750攝氏度到930攝氏度的溫度范圍內，化學(xué)成分已經(jīng)開(kāi)始熔合形成玻璃水。這項研究結果意味著(zhù)，制作玻璃其實(shí)用不著(zhù)1500攝氏度的高溫，下一步科學(xué)家將深入研究化學(xué)結晶在低溫即開(kāi)始熔化的原理，希望未來(lái)能開(kāi)發(fā)出低溫制作玻璃的方法以達到節約能源的目的。玻璃在人們的日常生活中隨處可見(jiàn)，如果低溫制作方法能夠實(shí)現，節能環(huán)保的玻璃未來(lái)將在更多領(lǐng)域造福人類(lèi)。