我们为一位名叫爱迪生的人吹制泡泡

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,并反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


当您想到化学时,无疑会想到身穿白色实验服的科学家摇晃着烧杯和试管的画面。有没有想过这些烧杯和试管最初来自哪里?如果您的答案是像 Fisher Scientific 或 Chemglass 等大型科学目录,那么您可能在某种程度上是对的。其余时间,化学家,以及越来越多的物理学、工程学、地质学等其他学科的科学家,会聘请科学玻璃吹制工的技能来制作定制设计的玻璃器皿,以满足他们能想到的任何规格。

科学玻璃吹制工?!听起来多么复古啊?!我的祖父是卫斯理大学的化学家和教授,我记得他说他学会了玻璃加工,这样他就可以操作自己的设备。显然,在当时,主要的化学系通常都会设有大型玻璃车间。他们不仅受雇为实验提供基本的玻璃器皿,而且还经常被要求修理设备。普林斯顿大学的常驻科学玻璃吹制工迈克尔·索萨表示,第一台超级计算机 ENIAC 有 50% 的时间无法运行,因为每天都有几个 17,000 多个真空管发生故障。这种日常的工作量使玻璃车间一直很繁忙,因此化学研究生明智地学习玻璃吹制技术以满足自己的需求。因此,我的祖父掌握了玻璃吹制技术。

自那时以来,随着化学家需求的变化以及技术将许多旧设备推向过时,玻璃车间已大大萎缩。但是,快速浏览一些顶尖学校的化学系就会发现,科学玻璃吹制工仍然活跃。事实是,批量生产适用于化学实验室中的许多物品,但对于前沿实验,您需要前沿设备。科学玻璃吹制工继续为实验化学家提供专业知识和技能,以用玻璃创造几乎任何东西。


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此外,少数精选的人已经学会了处理臭名昭著的挑剔玻璃品种。普林斯顿大学的索萨因成为少数能够操作臭名昭著的挑剔铝硅酸盐玻璃的玻璃吹制工之一而闻名。这是唯一一种可以承受氦渗透和热碱金属蒸气(如铯、钾和铷)的玻璃。(显然,如果互联网告诉我的是真的,这也是您的 iPhone 4 屏幕上使用的玻璃。)在索萨描述的一次合作中,他必须将 ¾ 英寸区域的铝硅酸盐玻璃吹制到厚度小于 120 微米,误差不超过任何方向的 10 微米(作为参考,人发介于 90 到 150 微米之间)。这些单元必须承受 300 psi 的压力 30 分钟,并且接近一半的单元在压力下失效。进行一项实验需要多达 30 个单元。我不知道你怎么想,但我只想说“饶命啊!”

科学本质上是协作性的,但它不仅仅是科学家之间的协作,正如您可能认为的那样。科学插画家、化石修复师、实验室技术人员和科学玻璃吹制工与幕后的科学家密切合作,以推动技术边界并使研究顺利进行。他们为工作带来了手 dexterity、对方法和材料的复杂知识、创造力和艺术性。没有这种额外的协作类型,研究将陷入停顿。

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