[科普中国]-光敏玻璃

光敏玻璃是一种新型曝光加热玻璃。

简介光敏玻璃是将光敏化学试剂引入玻璃体中，使之曝光加热的一种新型玻璃。这种玻璃的结构具有高度的多孔性：微孔占总体积的30%，每个微孔的直径只有20纳米，大约能容纳4000个原子。所用的化学试剂几乎全部由羰基金属类化合物组成。试剂曝光后，可脱除一个或多个CO分子，留下它的半裸金属原子。金属原子不"喜欢"单独存在，而到处寻找一些物质，以取代它失去的羰基。金属原子所能获得的就是它周围的玻璃，故而金属原子与玻璃结合在一起。

原理当玻璃加热到200℃时，受光照射的化学试剂留存下来，而未曝光的试剂则被除去，相当于"固定"普通的照相图像。该图象并不模糊，因为微孔的孔径只有可见光波长的几分之几，所以微孔不致使光散射。当玻璃加热到约1200℃时，微孔消失，形成致密玻璃，在玻璃中就存留下永久图象。借助于有图象的玻璃，可用来对其它物质产生图象，换言之，它可用作光刻的掩模，因而引起了半导体芯片制造者极大的兴趣。1

应用光敏玻璃的另一应用领域是在光学系统的衍射光栅方面。光栅是光学仪器的心脏，它能将普通光分解成单色光。其传统制法是将分隔狭窄的各线条刻入一片玻璃的表面。如今在这种光敏玻璃表面上产生图象的线条可以起到同样的作用，而且制备较容易。在玻璃处理过程中，如用其它的光敏试剂，还可使制成的玻璃产生不同的效果。利用这种特性，可以做成复杂的透镜阵列，最引人注目的是在光通讯方面。因为利用器件中玻璃折射率的可控变化，能消除光信号通过纤维光缆中的畸变。1

玻璃玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。

普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也称作有机玻璃。

发展历史世界最早的玻璃制造者为古埃及人。玻璃的出现与使用在人类的生活里已有四千多年的历史，从4000年前的美索不达米亚和古埃及的遗迹里，都曾有小玻璃珠的出土。

公元12世纪，出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。18世纪，为适应制望远镜的需要，制出光学玻璃。1874年，比利时首先制出平板玻璃。1906年，美国制出平板玻璃引上机，此后，随着玻璃生产的工业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代，玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学