Chi avrebbe mai detto che si poteva fare il vetro facendo passare l’elettricità ad alta tensione attraverso la sabbia? Stavo lavorando su alcuni esperimenti con un ex studente e lui ha suggerito di provare a far passare l’elettricità attraverso la sabbia per vedere se avrebbe fuso la sabbia in vetro. E, che ci crediate o no, ha funzionato! Abbiamo fatto il vetro!
Di cosa è fatto il vetro?
Il vetro è fatto di biossido di silicio fuso e ricristallizzato. La sabbia è una miscela di piccoli pezzi di roccia erosa dal tempo e il componente principale della roccia (e della sabbia) è il biossido di silicio (SiO2). Infatti, questi due elementi, silicio e ossigeno, sono gli elementi più abbondanti nella crosta terrestre – 46,6% di ossigeno, 27,7% di silicio. Quindi, il vetro è essenzialmente sabbia ricristallizzata! Sono rimasto affascinato dal vetro e dalla sua importanza nella società quando stavo leggendo “Stuff Matters” di Mark Miodownik, un libro che esamina i materiali che danno forma alle nostre vite – il vetro è uno dei materiali più importanti del nostro tempo.
Come produrre alta tensione per fondere la sabbia.
I microonde usano un trasformatore ad alta tensione (comprane uno qui) che prende 120 volt (negli USA) e lo porta a 2000 volt (per il microonde nel nostro esperimento). Abbiamo rimosso il trasformatore dal microonde, aggiunto un cavo per l’alimentazione e stabilito un contatto tra l’alloggiamento e la terra. Questa elettricità ad alta tensione può far sì che l’elettricità faccia cose che non ti aspetteresti. Puoi vedere nel video che un flusso di elettroni sta saltando da un’estremità del trasformatore al filo di rame all’altra estremità. Mentre gli elettroni si muovono nell’aria creano un plasma di gas surriscaldato che può condurre l’elettricità.
Come fa l’alta tensione a fondere la sabbia in vetro?
Il quarzo puro, un minerale composto da biossido di silicio, fonde a 1.650 gradi C (3.002 gradi F). Anche se non avevamo l’attrezzatura per misurare la temperatura del plasma, possiamo concludere che stavamo raggiungendo temperature pari o superiori a 1.650 degC perché la sabbia si è fusa in una bacchetta di vetro.
Come fare il vetro dall’alta tensione e dalla sabbia
Supporti:
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Trasformatore ad alta tensione (acquistato o rimosso dal microonde)
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Sabbia silicea
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Tanica di plastica (non metallo o vetro)
Procedura:
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Trasformatore: Per vedere come Quinn, il mio collaboratore per questo progetto, ha realizzato il trasformatore ad alta tensione, fate riferimento al video qui sopra (ATTENZIONE – l’alta tensione è estremamente pericolosa – non tentate di rimuoverla senza l’assistenza di un professionista qualificato)
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Inizia con il cavo positivo attaccato ad un chiodo inserito nella sabbia. Assicurati che il filo di terra sia ad almeno 12 pollici dalla tua mano su un’asta non conduttiva. Collegare il trasformatore.
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Fai una connessione tra il positivo e la terra nella sabbia. Tirare lentamente i due a parte, permettendo all’arco elettrico di rimanere intatto. Continuare a tirare a parte.
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Quando l’arco si “rompe”, spegnere e lasciare raffreddare.
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Rimuovi la fulgerite di vetro e divertiti! (Oppure salta tutti i passaggi precedenti, evita di essere ucciso dall’elettricità, e clicca qui per comprare una fulgerite)
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