1
00:00:00,000 --> 00:00:07,000
Translator: sadegh zabihi
Reviewer: Hajar Almasi

1
00:00:06,791 --> 00:00:08,525
فولاد و پلاستیک.

1
00:00:08,525 --> 00:00:13,423
این دو ماده برای بسیاری از
زیرساخت‌ها و فناوری‌های ما ضروری هستند٬

1
00:00:13,423 --> 00:00:17,129
و آنها در یک سری نقطه ضعف و قوت
دارند که مکمل هم هستند.

1
00:00:17,129 --> 00:00:18,900
فولاد سخت و محکم است٬

1
00:00:18,899 --> 00:00:21,248
اما به سختی شکل می‌پذیرد.

1
00:00:21,248 --> 00:00:23,884
در حالی که پلاستیک می‌تواند
تقریبا هر شکلی بگیرد٬

1
00:00:23,885 --> 00:00:26,072
اما نرم و ضعیف است.

1
00:00:26,071 --> 00:00:28,423
پس خوب نبود اگرفقط یک ماده داشتیم

1
00:00:28,423 --> 00:00:30,615
که به اندازه فولاد محکم بود

1
00:00:30,615 --> 00:00:33,506
و به اندازه پلاستیک شکل پذیر؟

1
00:00:33,506 --> 00:00:36,091
خُب٬ عده‌ی زیادی از دانشمندان و متخصصان

1
00:00:36,091 --> 00:00:41,039
درباره اختراعی نسبتا جدید
به نام شیشه فلزی هیجانزده هستند

1
00:00:41,039 --> 00:00:44,289
که هردوی آن ویژگی‌ها
و بیشتر از آن را دارد.

1
00:00:44,289 --> 00:00:47,509
شیشه فلزی مثل فلزات براق و مات است٬

1
00:00:47,509 --> 00:00:51,119
و همچنین مثل فلزات٬
رسانای گرما و الکتریسیته است.

1
00:00:51,119 --> 00:00:53,500
اما آنها بسیار محکم‌تر از
اکثر فلزات هستند٬

1
00:00:53,500 --> 00:00:56,100
و این یعنی می‌توانند
میزان قابل توجهی نیرو را

1
00:00:56,100 --> 00:00:58,448
بدون خم شدن یا چین خوردن٬
تحمل کنند.

1
00:00:58,448 --> 00:01:00,192
و از آنها چاقوی جراحی بسیار تیز٬

1
00:01:00,192 --> 00:01:02,253
جعبه‌های الکترونیکی بسیار قوی٬

1
00:01:02,253 --> 00:01:03,088
لولاها٬

1
00:01:03,088 --> 00:01:04,132
پیچ‌ها٬

1
00:01:04,132 --> 00:01:05,632
و غیره ساخته می‌شود.

1
00:01:05,632 --> 00:01:08,019
شیشه فلزی همچنین ظرفیتی
باور نکردنی

1
00:01:08,019 --> 00:01:10,755
برای ذخیره و آزاد کردن
انرژی کشسانی دارد٬

1
00:01:10,754 --> 00:01:13,132
که باعث می‌شود برای ساخت
تجهیزات ورزشی٬

1
00:01:13,132 --> 00:01:14,257
مثل راکت تنیس٬

1
00:01:14,257 --> 00:01:15,319
چوب گلف٬

1
00:01:15,319 --> 00:01:16,699
و اسکی هم مناسب باشند.

1
00:01:16,700 --> 00:01:18,409
آنها در برابر خوردگی مقاوم هستند٬

1
00:01:18,409 --> 00:01:22,375
و می‌توانند در شکلهای پیچیده
با سطحی آینه مانند ریخته گری شوند

1
00:01:22,375 --> 00:01:24,498
تنها طی یک فرآیند قالب گیری.

1
00:01:24,498 --> 00:01:26,811
با وجود استحکام آنها در دمای اتاق٬

1
00:01:26,811 --> 00:01:29,201
اگر چند صد درجه سلسیوس گرمشان کنید٬

1
00:01:29,201 --> 00:01:31,061
به طور قابل ملاحظه‌ای نرم می‌شوند٬

1
00:01:31,061 --> 00:01:34,474
و می‌توانند به هر شکلی
که بخواهید در بیایند.

1
00:01:34,474 --> 00:01:35,832
سپس آنها را سرد کنید٬

1
00:01:35,831 --> 00:01:38,277
و دوباره استحکام خود را به دست می‌آورند.

1
00:01:38,278 --> 00:01:41,206
خوب این ویژگی‌های شگفت آور
از کجا آمده‌اند؟

1
00:01:41,206 --> 00:01:45,519
در اصل٬ این خواص به خاطر ساختار اتمی
منحصر به فرد شیشه فلزی به وجود آمده‌اند.

1
00:01:45,519 --> 00:01:48,154
بیشتر فلزات در حالت جامد
ساختاری بلوری دارند.

1
00:01:48,153 --> 00:01:52,277
یعنی اگرآنقدر نزدیک بروید که
اتم‌ها را بتوانید ببینید٬

1
00:01:52,278 --> 00:01:56,304
خواهید دید که آنها به شکلی منظم و دقیق در
یک الگوی تکرار شونده قرار گرفته‌اند

1
00:01:56,304 --> 00:01:58,587
که در کل ماده ادامه پیدا کرده است.

1
00:01:58,587 --> 00:01:59,871
یخ ساختار بلوری دارد٬

1
00:01:59,870 --> 00:02:01,123
و الماس هم٬

1
00:02:01,123 --> 00:02:02,218
و نمک.

1
00:02:02,218 --> 00:02:04,802
اگر این مواد را به اندازه کافی
گرم کنید تا ذوب شوند٬

1
00:02:04,802 --> 00:02:07,984
اتم‌ها می‌توانند آزادانه تکان بخورند
و به شکلی تصادفی حرکت کنند٬

1
00:02:07,984 --> 00:02:09,840
اما وقتی که دوباره آنها را خنک کنید٬

1
00:02:09,840 --> 00:02:11,766
اتم‌ها دوباره نظم می‌گیرند٬

1
00:02:11,766 --> 00:02:13,841
و بلور را شکل می‌دهند.

1
00:02:13,841 --> 00:02:17,218
اما چه اتفاقی می‌افتد اگر یک فلز مذاب را
آنقدر سریع خنک کنید

1
00:02:17,218 --> 00:02:20,055
که اتم‌ها نتوانند دوباره
جای خود را پیدا کنند٬

1
00:02:20,055 --> 00:02:21,914
پس ماده شکل جامد به خود بگیرد٬

1
00:02:21,913 --> 00:02:26,355
اما ساختار داخلی آن مانند یک مایع
بی نظم و پریشان باشد؟

1
00:02:26,355 --> 00:02:28,096
این می‌شود شیشه فلزی.

1
00:02:28,096 --> 00:02:31,579
این ساختار فاقد دامنه دانه بندی است

1
00:02:31,579 --> 00:02:33,472
که بیشتر فلزات دارند.

1
00:02:33,472 --> 00:02:36,884
این‌ها نقاط ضعیفی هستند که ماده
در آنجا مستعد خراشیدگی

1
00:02:36,883 --> 00:02:38,782
یا خوردگی است.

1
00:02:38,782 --> 00:02:43,393
اولین شیشه فلزی در سال ۱۹۶۰
از سیلیکون و طلا ساخته شد.

1
00:02:43,394 --> 00:02:44,837
ساخت آن ساده نبود.

1
00:02:44,836 --> 00:02:47,664
به این دلیل که اتم‌های فلز
به سرعت ساختار بلوری می‌گیرند٬

1
00:02:47,664 --> 00:02:51,405
دانشمندان باید آلیاژ را با سرعت
باورنکردنی سرد می‌کردند٬

1
00:02:51,405 --> 00:02:54,526
با سرعت یک میلیون کلوین بر ثانیه٬

1
00:02:54,526 --> 00:02:57,455
با شلیک قطرات بسیار کوچک مذاب
به صفحه‌های مسی سرد٬

1
00:02:57,455 --> 00:03:00,316
یا با چرخاندن نوارهای بسیار نازک.

1
00:03:00,317 --> 00:03:05,439
در آن زمان٬ شیشه فلزی می‌توانست تنها
ده‌ها یا صدها میکرون ضخامت داشته باشد٬

1
00:03:05,439 --> 00:03:08,657
که برای اکثر کاربردها خیلی نازک بود٬

1
00:03:08,657 --> 00:03:10,715
اما از آن زمان٬
دانشمندان متوجه شدند

1
00:03:10,715 --> 00:03:14,318
که اگر چند فلز را
که به راحتی با هم ترکیب می‌شوند٬

1
00:03:14,318 --> 00:03:16,899
اما به سختی تشکیل بلور می‌دهند
را با هم مخلوط کنید٬

1
00:03:16,899 --> 00:03:19,700
که معمولا این به خاطر
تفاوت اندازه اتم‌های آنها است٬

1
00:03:19,700 --> 00:03:22,944
ترکیب با سرعت بسیار کمتری
ساختار بلوری پیدا می‌کند.

1
00:03:22,944 --> 00:03:26,033
که یعنی نیازی نیست ماده را
آنقدرها هم سریع سرد کنید٬

1
00:03:26,033 --> 00:03:27,615
پس ماده ضخامت بیشتری خواهد داشت٬

1
00:03:27,616 --> 00:03:30,092
چند سانتی متر به جای چند میکرو متر.

1
00:03:30,092 --> 00:03:34,375
این مواد شیشه‌های فلزی توده‌ای
یا به اختصار BMG نامیده می‌شوند.

1
00:03:34,375 --> 00:03:37,042
خوب امروزه صدها نوع مختلف
از آنها وجود دارند٬

1
00:03:37,042 --> 00:03:40,109
پس چرا ما همه پل‌ها و ماشین‌ها را
از این مواد نمی‌سازیم؟

1
00:03:40,109 --> 00:03:44,349
اکثر BMGهایی که امروزه در دسترس هستند
از فلزات گران قیمت ساخته می‌شوند٬

1
00:03:44,348 --> 00:03:46,536
مثل پالادیوم و زیرکونیوم٬

1
00:03:46,537 --> 00:03:48,022
و باید بسیار هم خالص باشند

1
00:03:48,021 --> 00:03:51,373
زیرا هر گونه ناخالصی موجب
شکل گیری بلور می‌شود.

1
00:03:51,373 --> 00:03:56,385
پس یک آسمان خراش یا فضاپیما از جنس BMG
قیمتی نجومی خواهد داشت.

1
00:03:56,385 --> 00:03:57,775
و با وجود استحکام بالای آنها٬

1
00:03:57,776 --> 00:04:02,088
هنوز سختی لازم برای کاربردهای
باربری را ندارند.

1
00:04:02,088 --> 00:04:05,461
زمانی که تنش‌ها زیاد می‌شوند٬
ممکن است بدون اطلاع قبلی دچار شکست شوند٬

1
00:04:05,461 --> 00:04:08,205
و این مسئله برای چیزی مثل یک پل
اصلا مناسب نیست.

1
00:04:08,205 --> 00:04:12,064
اما وقتی که دانشمندان راه ساختن این مواد
از فلزات ارزان‌تر را پیدا کنند٬

1
00:04:12,064 --> 00:04:14,057
و یاد بگیرند که سختی آنها را افزایش دهند٬

1
00:04:14,057 --> 00:04:15,735
برای این مواد ممتاز٬

1
00:04:15,735 --> 00:04:17,548
حد و مرزی وجود نخواهد داشت.