硅:元素周期表中的协作者 | 康宁玻璃创新的幕后英雄 | 康宁

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硅:协作者

硅:协作者

玻璃科学家Natesan Venkataraman至今仍清晰地记得他十年级时第一次接触硅元素的情景。当时,老师给了他几种材料让他观察。第一种材料看起来像是一种易碎的抛光金属;第二种材料有点像油腻的油灰;只有第三种材料,他一眼便认了出来:一片透明玻璃。在“研究”了一段时间后,他才知道,第一种材料是硅片,第二种材料是硅氧聚合物。作为一个对科学有着浓厚兴趣的学生,Venkataraman迫不及待地想要认识这些材料的成分。

“当我深入了解这些材料的成分时,发现他们的主要组成元素都是硅。这让我觉得有点不可思议,一种元素竟然可以创造出各种不同形态和特性的材料。”

直至今日,硅仍然是Venkataraman最感兴趣的元素之一。除了年幼时的经历,更重要的原因是硅在康宁的很多工作中都是一种至关重要的元素。硅与氧结合后,会生成一种生产玻璃的重要氧化物——二氧化硅。在康宁的众多创新产品中,都可以看到二氧化硅的身影,包括液晶显示玻璃;用于移动设备的耐损盖板玻璃;耐破损和开裂的医药包装等。

在康宁的其它很多创新产品中,硅同样发挥着不可忽视的重要作用。康宁公司的化学家Franklin Hyde博士在二十世纪三十年代开成功开发了有机硅,被誉为“有机硅之父”。Hyde先生还发明了高纯度熔融石英,这种材料在之后被广泛用于各种先进应用,从望远镜反射镜到光学纤维光纤再到手机中的3D传感组件等。

当然,普通大众更为熟知的是硅在半导体技术中的应用。凭借半导体制造商推动的硅技术创新,1956年至2015年间,计算性能提升了一万亿倍!

“如果要选出一种在过去15年对康宁和人类影响最大的化学元素,那么毫无疑问地将是硅,”康宁技术交付官Adam Ellison博士说,“它所带来的进步是突飞猛进的。”

硅元素为何能够成为如此重要的一种基础材料呢?按重量而言,它是地球上最普遍的一种元素,仅次于碳。但硅的用途之所以能够如此广泛,首要原因并不是它容易获得,而是它与其它元素相结合之后产生的影响。康宁首席战略官Jeffrey Evenson说,“硅是元素周期表中协作性最好的元素之一。”它能够轻松地与氧、碳、氮和氢等元素结合,但对于硅元素的功能而言,这才只是冰上一角。

“我们有能力将整个元素周期表上的元素形成无数的组合组合成无数的新物质,来创造出不同属性的新玻璃成分。你可以想象一下牛津英语词典,仅仅26个字母,便可以组合成那么多单词。” 

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