Szkło dichroiczne
Szkło dichroiczne to szkło , które może wyświetlać wiele różnych kolorów w zależności od warunków oświetleniowych.
Jednym z materiałów dichroicznych jest nowoczesne nieprzezroczyste szkło kompozytowe, które jest wytwarzane przez układanie warstw tlenków metali , które nadają szkłu zmieniające się kolory w zależności od kąta widzenia, powodując wyświetlanie szeregu kolorów jako przykład optyki cienkowarstwowej . Powstałe szkło jest wykorzystywane do celów dekoracyjnych, takich jak witraże , biżuteria i inne formy sztuki szklanej. Tytuł handlowy „ dichroiczny ” może również zawierać trzy lub więcej kolorów (trychroiczny lub pleochroiczny ), aw niektórych przypadkach nawet opalizujący . Termin dichroiczny jest używany bardziej precyzyjnie przy oznaczaniu filtrów interferencyjnych do użytku laboratoryjnego.
Inny dichroiczny materiał szklany pojawił się po raz pierwszy w kilku kawałkach rzymskiego szkła z IV wieku i składa się z półprzezroczystego szkła zawierającego koloidalne cząsteczki złota i srebra rozproszone w matrycy szklanej w określonych proporcjach, dzięki czemu szkło ma właściwość wyświetlania określonego transmitowanego koloru i zupełnie inny odbity kolor, ponieważ pewne długości fal światła albo przechodzą, albo są odbijane. W starożytnym szkle dichroicznym, jak widać na najsłynniejszym dziele, pucharze Likurga z IV wieku w British Museum , szkło ma zielony kolor, gdy jest oświetlone od przodu w świetle odbitym, i inny, purpurowo-czerwony, gdy jest oświetlone od wewnątrz lub za kubkiem, aby światło przechodziło przez szkło. Nie jest to spowodowane naprzemiennymi cienkimi warstwami metali, ale koloidalnymi cząsteczkami srebra i złota rozproszonymi w szkle, co daje efekt podobny do tego, jaki obserwuje się w złotym rubinowym szkle , chociaż ma ono tylko jeden kolor niezależnie od oświetlenia.
Wynalazek
|
|
| Puchar Likurga z IV wieku, jak wygląda, odpowiednio, gdy jest podświetlony od tyłu i od przodu | |
Nowoczesne szkło dichroiczne jest dostępne w wyniku badań materiałowych przeprowadzonych przez NASA i jej kontrahentów, którzy opracowali je do stosowania w filtrach dichroicznych . Jednak szkło zmieniające kolor pochodzi co najmniej z IV wieku naszej ery, chociaż przetrwało tylko bardzo niewiele fragmentów, głównie fragmentów. Został również wykonany w renesansie w Wenecji i przez naśladowców w innych miejscach; te kawałki są również rzadkie.
Produkcja nowoczesnego szkła dichroicznego
Wielokrotne ultracienkie warstwy przezroczystych tlenków takich metali jak tytan , chrom , aluminium , cyrkon czy magnez ; lub krzemionka są odparowywane przez wiązkę elektronów w komorze próżniowej . Następnie para skrapla się na powierzchni szkła w postaci struktury krystalicznej. Czasami dodaje się warstwę ochronną z kryształu kwarcu . Możliwe są również inne warianty takich powłok z fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) . Gotowe szkło może mieć od 30 do 50 warstw tych materiałów, jednak grubość całej powłoki wynosi około 30 do 35 milionowych części cala (około 760 do 890 nm). Powstała powłoka jest bardzo podobna do kamienia szlachetnego [ wątpliwe ] i przy starannej kontroli grubości można uzyskać różne kolory. [ potrzebne źródło ]
Całkowita ilość światła padającego na warstwę dichroiczną jest równa długości fali odbitej plus długości fali przechodzącej przez warstwę dichroiczną.
Talerz ze szkła dichroicznego można łączyć z innym szkłem w wielu wypalach. Ze względu na różnice w procesie wypalania nigdy nie można dokładnie przewidzieć poszczególnych wyników, dlatego każdy kawałek topionego szkła dichroicznego jest wyjątkowy. Dostępnych jest ponad 45 kolorów powłok dichroicznych do umieszczenia na dowolnym podłożu szklanym.
Używa
Optyka
Szkło dichroiczne jest używane w różnych dichroicznych filtrach optycznych do wybierania wąskich pasm kolorów widmowych , na przykład w mikroskopii fluorescencyjnej , projektorach LCD lub filmach 3D .
Artyści
Szkło dichroiczne jest teraz dostępne dla artystów za pośrednictwem producentów powłok dichroicznych. Artyści zajmujący się szkłem często określają szkło dichroiczne jako „dichro”.
Obrazy można tworzyć, usuwając dichroiczną powłokę z części szkła, tworząc wszystko, od abstrakcyjnych wzorów po litery, zwierzęta lub twarze. Standardową metodą precyzyjnego usuwania powłoki jest laser . [ potrzebne źródło ]
Szkło dichroiczne jest specjalnie zaprojektowane do obróbki na gorąco , ale może być również używane w postaci surowej. Rzeźbione elementy szklane, które zostały ukształtowane przez ekstremalne ciepło, a następnie stopione razem, mogą być następnie pokryte warstwą dichroiczną, aby odzwierciedlały gamę kolorów.
Architektura
Siedziba firmy Amazon.com w Seattle w stanie Waszyngton wykorzystuje szkło dichroiczne na zewnątrz swojego wieżowca, odbijając światło w różnych kolorach, w zależności od pory dnia .
Muzeum w Prairiefire w Overland Park w Kansas, otwarte w maju 2014 roku, poświęcone jest przede wszystkim historii naturalnej. Pożycza ekspozycje z większych muzeów i gości co najmniej dwie główne wystawy objazdowe rocznie. Jego uderzająca szklana fasada została zaprojektowana tak, aby nawiązywać do zamierzonych pożarów prerii, które były integralną częścią życia rolniczego w Kansas. Szkło jest dichroiczne, co oznacza, że jego kolor zmienia się wraz ze światłem dziennym. Muzeum samo w sobie jest dziełem sztuki.