玻璃可不是因为小张太帅才裂开的!

这两天,全国无数个“小张”在看到热搜第一的时候,都心头一紧。

占据热搜第一的,可不是你身边那个平平无奇的小张,而是这个帅到惊为天人(此处可能有夸张手法)的维权小张。

在节目《1818黄金眼》的最近一期里,生活在宁波的小张在租住的公寓中洗澡后,推开浴室玻璃门时,钢化玻璃突然爆裂,导致他手被割伤,为了维权他才联系了媒体。
一时间,网友们的愤怒整齐划一:小张这么帅!物业赔钱!
快乐的吃瓜群众们的关注点,已经从“被浴室门割伤手”,变成了“小张这么帅怎么可以受伤”。(我:???)
而不走寻常路的我,今天决定来从科学的角度分析一下,为什么小张这么帅,为什么玻璃会裂开?


玻璃:我就要掷地有声地炸裂
常常有人会问这样一个问题,玻璃是液体还是固体?
这其实是一个很复杂的问题。
在常识中,水是液体,冰是固体,而冰可以化成水,水也可以再冻成冰。
然而玻璃的主要成分,二氧化硅,就没这么聪明了。
二氧化硅一旦在高温下变成液体,它仿佛忘记了如何再变成结晶,反而变成了具有液态结构的二氧化硅固体——也就是玻璃。
而玻璃的结构,非常地不规则:

当你摔玻璃杯时,玻璃受力就会把力分摊给每个原子,来减少单一原子的受力。如果有原子无法承受它受到的力,它就会脱离自己原本的位置,于是玻璃就有了裂痕。
比如玻璃杯上有一个气泡时,这个气泡周围的原子更少,无法分散受力,更容易脱离原本的位置,出现裂痕。
尽管玻璃如此脆弱,人类没选择找东西取代玻璃,而是让它更安全。比如,发明了这次割伤小张的罪魁祸首——强化玻璃。

不如让它安全地炸裂
强化玻璃的发明,起源于17世纪40年代的一块珍宝:鲁珀特之泪。
这款泪滴状的玻璃,圆润的头部十分坚硬,用锤子敲也不会碎,而细长的尾部却十分脆弱,轻轻一捏就会让整个玻璃爆裂。

这和它的制作过程有关。
鲁珀特之泪的制作,是把一滴玻璃熔浆滴入水中,熔浆会急速降温,使得表层收缩,所有的原子都在往内挤压,就很难形成裂隙了。哪怕形成了裂缝,挤压的力道又会把裂隙压平。于是,它厚厚的头部甚至可以坚硬到抵挡子弹。

循着这个思路,人们发明了更安全的钢化玻璃。
钢化玻璃制作时,让两面都像鲁珀特之泪的头部一样,有一个巨大的应力层,可以承受更高的压力而不炸裂。
那为什么小张的钢化玻璃还会爆裂呢?
根据我们学过的初中物理力学知识,为了维持表层的压力,玻璃内部应该还有大小相等、方向相反的“张力”。
所以钢化玻璃的中心,是一堆张力极高的原子,约等于一个熟到要爆炸的西瓜。它不怕压,但怕拉。

比如安装时磕碰出了裂口,裂口又抵达了拉力层,钢化玻璃的平衡就会被破坏,瞬间碎成渣渣。再比如制作时留有杂质,也会让它容易自爆。
不过,钢化玻璃虽然碎成渣渣很吓人,实际上它是比较安全的,既没有大块的碎片,贴了膜后也不会四溅。(比如你手机上的钢化膜)

而新闻的后续中,小张表示,工商局的工作人员前来确认,浴室的钢化玻璃没有贴双面膜,只贴了一层膜,所以爆开时碎玻璃溅了出来,加上当时他离玻璃太近,就发生了这样的悲剧。

最后再聊几个关于玻璃的好玩的事儿吧。
历史上,在没有玻璃试管的时候,科学家们做试验基本看不到反应过程,现在看玻璃可谓是化学学科的功臣。
玻璃还和喝啤酒这件事儿有关。在19世纪前,人们用锡杯、木杯等喝啤酒,看不到酒的颜色,所以没人在乎啤酒的色泽。
而玻璃大量制造后,酒客们大失所望:顶层发酵啤酒颜色、透明度各异,甚至有的还很浑浊。但很快,就有了色泽清淡、外观金黄澄澈的窖藏啤酒。(然鹅,我们现在还是用铝罐喝啤酒)

不过这也有一个副作用,据英国政府统计,每年被酒瓶子打了的人数超过五千,消耗医疗费用高达20亿英镑。所以有人提议,用胶合玻璃制作啤酒杯,或许可以有效减少被酒瓶子扎伤的人。
说回到玻璃,它在我们的生活中无处不在,既然遮风挡雨,又不阻碍阳光。但即便它没有割伤小张,也少有人会赞美玻璃。
它光滑、透明、冰冷,又平又厚,没有什么人情味,这些让它受人重视的特质,也让它得不到我们的钟爱。

打破玻璃时,我们会惊吓、气恼、疼痛,我们只关心自己受没受伤,因为玻璃再换就好。
你以为我现在要走心地赞美玻璃吗?
不,我只想对玻璃说:下次不要因为看到帅哥,就随便裂开了!
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你有过打碎玻璃的经历吗?
评论区聊聊吧!当然,生活中要注意安全喔!