中评社北京2月5日电／据人民日报海外版报导，作为人类生存的物质基础，材料是科技和文明进步的重要标志，是高新技术发展和社会现代化的先导。人类社会发展的历史也是一部认识、开发、利用新材料的历史。有一种材料，从发明至今已4000多年，曾经非常珍贵，现在随处可见。随着科技的发展，这种材料被开发出更独特的属性，广泛应用于新兴领域。它，就是玻璃材料。
助力重大科学发现
湖北省博物馆镇馆之宝越王勾践剑，被誉为“天下第一剑”。这把宝剑的特殊之处，不仅在于埋藏了2300多年依然锋利如初，更令人震惊的是，其剑格中晶莹剔透的装饰物并非天然宝石，而是人工合成的玻璃。
玻璃作为一种由天然矿物（石英砂）加工而成的无定形材料，拥有悠久的历史。从4000多年前在美索不达米亚和古埃及被发明之后，玻璃在很长一段时间内，都是作为稀有的装饰与礼器材料使用，如公元前14世纪古埃及法老图坦卡蒙陵墓中法老胸针上的玻璃圣甲虫等。直至公元10世纪以后，随着透明玻璃组分的诞生以及吹制法等工艺的不断成熟，玻璃开始规模化生产并被制成容器、窗花、镜子等，广泛应用于生活中。
玻璃之所以能够长时间保存，是因为它具有特殊的非晶态结构和稳定的化学性质。从微观结构来看，玻璃内部的原子排列杂乱无章，就像液体一样；然而从宏观层面来看，玻璃会表现出固体的特征，这被称为“玻璃态”，是非晶态固体的一种。尽管玻璃内部的原子是无规则的，但如果我们将观测范围缩小，就会发现近邻原子的排列具有一定的规律，这被称为“短程有序”。在玻璃内部存在着一种被称为硅氧四面体的构造单元，即一个硅原子位于中心，四个氧原子分别连接在四个顶点上，这种牢固的构造单元赋予玻璃耐高温、耐腐蚀、耐氧化和高硬度等特性。后来人类不断研究玻璃特性、创新玻璃品种，玻璃已成为当下日常生活中最为常见的材料。
进入16世纪，玻璃的功能性特征进一步被发现。16世纪末，显微镜被发明，接着，望远镜问世。人类借助玻璃奇特的物理特性，不仅放大了肉眼可见的物体，而且观察到超越视觉自然局限的世界，掀起光学技术革命。当时间来到近代，从居里夫人使用玻璃器皿发现元素钋和镭、开创放射性理论，到高锟利用玻璃纤维实现通信革命，再到阿列克谢·叶基莫夫在有色玻璃中发现量子点，众多改变世界的重大科学发现中都有玻璃的身影。可以说，玻璃激发了硅元素的潜在物理特性，通过不同元素组合赋予材料新的生命力，助推人类的科技进步，单就这一点来说，玻璃是一项平凡而又重要的材料创造。 |
