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水晶:信息化时代的宠儿

2017-02-05 02:01:38【字体】  点击:0

说起黄海之滨的东海县,我们就能想到那些晶莹剔透、玲珑可爱的水晶。这种宝石以其“无瑕胜玉美,至洁过冰清”的诗意给我留下了难以忘怀的印象。但是,水晶除了具有观赏的功能外,还蕴含着巨大的科技力量。
在第一次世界大战中,法国舰队受到德国潜艇的沉重打击。在这危急关头,法国物理学家郎之万发明了一种探测潜水艇的装置,改变了本国舰队在战争中的不利局面。他利用水晶压电效应的原理,把水晶片接在交流电上,这时便能发射奇异的超声波。超声波一旦遇到障碍物,就会相应地反射回信号,这正是可以利用的回声定位。不久,由压电水晶制成强力超声波发射器得到应用,使法军很容易探测到德军潜艇的距离,从而使法国舰队免遭德国潜艇的重创。从此,水晶扮演的高科技角色频频让世人震惊。20世纪20年代之后,全球便掀起了研究水晶、开发水晶的热潮。经过长期研究开发,水晶更为人们所熟知。
水晶具有透明、坚硬、弹性、双折射、熔点高、方向性、抗压性、导热性、旋光性、耐酸性、耐碱性、压电效应等多种优良特性,为其在高新科技中的应用创造了独特的优越条件水晶具有其它压电材料所不可比拟的正逆压电效应优点,被大量用来制造石英谐振器、滤波器、超声波发生器等多种测量仪器。石英谐振器是无线电子设备的关键部件。该装置广泛应用在各种无线电设备中,如无线电视、无线广播、移动电话等,还广泛应用于卫星、导弹,超音速飞机、舰艇、雷达、计算机等。滤波器大量应用于多种载波设备中,如对于载波电话来说,利用这种滤波器可在载波多路通讯的一根导线上,同时使用数对至几千对电话而可以互不干扰。超声波发生器常用于超声波探测仪上,用以发现金属制品及硬质塑料的裂纹和气孔,也可用于测量海底深度、海底地形等。依据水晶的光学性能,可以制成各种仪器镜头,如用以测定矿物元素的含量光谱仪的棱镜和透镜、用来杀菌治病的紫外线灯、用以测定旋光物质浓度和含量的旋光计镜头等。利用水晶具有耐高温、耐酸碱性等性质,可将其用于电子、化工、通讯、汽车、机械制造等行业。
除了以上我们熟知的用途外,水晶还用于一些尖端行业中。美国航空和宇航局正在试验一种以水晶、石英产品制作的激光扫帚来清扫宇宙中的人造太空垃圾。这是一种以高科技手段来克服高科技负面效应的设想。在2003年的一期《自然》杂志报告中说,美国科学家研制出~种超微型转子,这被誉为纳米技术领域中的新突破。而在该项技术中水晶充当了重要的角色。
与其说2 1世纪是信息时代,不如说是水晶时代,因为信息化的实现离不开水晶所扮演的那些高科技角色。作为“水晶之都”的东海县,在压电水晶、光学水晶、熔炼水晶和合成水晶方面都一直处于领先地位,并已成为高科技领域的抢手货。水晶在高科技领域的运用与成果,应是水晶文化的重要组成部分。
 

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