Sejarah dan Inovasi Kaca yang Dikeraskan: Dari Tetesan Pangeran Rupert hingga Industri Modern

Dipublikasikan oleh Cindy Aulia Alfariyani

01 Mei 2024, 14.08

Sumber: www.toughglaze.com

Tetesan Pangeran Rupert

Kaca yang dikeraskan sedikit mirip dengan listrik. Kami menemukannya sebelum kami tahu apa itu listrik.

Seperti halnya orang Yunani yang melakukan eksperimen dengan listrik statis pada tahun 600 SM, demikian pula nenek moyang kita di abad ke-17 bermain-main dengan kaca yang dikeraskan dalam bentuk benda-benda baru yang dapat dibuang.

Benda-benda baru ini dikenal sebagai air mata Batavia, air mata Belanda, atau tetesan Pangeran Rupert - dinamai sesuai nama Pangeran Rupert dari Rhine, yang pertama kali membawa benda-benda aneh ini ke perhatian istana Inggris.

Tetesan Pangeran Rupert terlihat sedikit mirip dengan tetesan air mata atau kecebong. Tetesan itu berupa gumpalan kaca berbentuk bulat yang meruncing hingga berekor tipis.

Picture of a Prince Rupert's drop

Sejauh ini, produk limbah yang begitu jelas dari proses pembuatan kaca. Tetapi tetesan Pangeran Rupert tidak menarik perhatian ilmiah karena terlihat seperti bayi katak - sebenarnya, tetesan itu menyembunyikan beberapa rahasia yang aneh.

Ujungnya yang bulat sekeras sepatu bot tua. Anda bisa memukulnya dengan palu dan hampir tidak akan ada suara benturan.

Hal ini saja sudah merupakan sesuatu yang luar biasa. Pada saat kaca akan pecah jika Anda mencemoohnya, benda kaca yang hampir tidak bisa dihancurkan adalah keajaiban ilmiah yang bonafid.

Tapi itu tidak bisa dihancurkan. Karena jika Anda mematahkan ujung ekornya yang tipis, semuanya akan pecah menjadi potongan-potongan kecil yang tak terhitung jumlahnya, seolah-olah menghilang ke udara.

Raja Charles, Royal Society dan bangsa Romawi

Seperti yang bisa Anda bayangkan, trik pesta ini cukup mencengangkan bagi para pemikir abad ke-17. Hal ini tentu saja mengejutkan Raja Charles II, yang - setelah menyaksikan trik sulap tersebut - memanggil Royal Society untuk menyelidikinya.

Para ahli sains terbaik abad ke-17 berkumpul, mengumpulkan semua pengetahuan dan sumber daya mereka dan menemukan apa yang mungkin sudah Anda ketahui.

Tetesan Pangeran Rupert hanyalah gumpalan kaca panas yang telah didinginkan dengan cepat dalam air dingin. Kemungkinan besar, tetesan tersebut ditemukan secara tidak sengaja - dan mungkin sudah menjadi rahasia umum dalam industri kaca sejak zaman Romawi.

Anda bisa membayangkan penemuannya seperti ini. Seorang peniup kaca yang kikuk sedang menghembuskan napas, membuat vas atau pipa atau ornamen. Saking kikuknya, dia membiarkan sedikit kaca cair yang tersesat jatuh ke dalam ember di kakinya.

Picture of a glassblower blowing glass

Peniup kaca yang kikuk itu secara tidak sengaja menemukan kaca yang dikeraskan. Dengan mengambil kaca yang sangat panas dan dengan cepat menurunkan suhunya, dia mengubah struktur molekul material. Kaca itu sekarang berada di bawah tekanan - yang berarti kaca tersebut menjadi sangat kuat tetapi mudah pecah secara eksplosif jika salah penanganan.

Sifat-sifat ini belum sepenuhnya dipahami pada saat itu. Kita harus menunggu hingga abad ke-19 sampai seseorang menyadari bahwa mekanisme di balik tetesan air mata Pangeran Rupert bisa memiliki tujuan praktis.

Francois Royer de la Bastie dan metode penempaan cairan

Kita hanya mengetahui tiga hal tentang kehidupan Francois Barthelemy Alfred Royer de la Bastie. Yang pertama adalah dia memiliki nama yang luar biasa. Yang kedua adalah bahwa dia tinggal di Paris. Dan yang ketiga adalah dia dikreditkan dengan mengembangkan proses tempering kaca industri pertama. Metode Bastie melibatkan pemanasan kaca hingga hampir mencapai titik lelehnya, kemudian mendinginkannya dalam rendaman minyak atau minyak yang dipanaskan. Bahan yang dihasilkan jauh lebih kuat daripada kaca tradisional - dan, yang terpenting, tidak perlu dibentuk seperti kecebong.

Tidaklah berlebihan jika menyebut Bastie sebagai bapak peleburan kaca modern. Meskipun ada perubahan pada formulanya, kami menggunakan proses tempering yang serupa saat ini.

Picture of a modern glass tempering plant

Bastie pertama kali menerima paten untuk metodenya di Inggris pada tahun 1874. Dalam paten AS selanjutnya, dia mendukung manfaat kaca barunya tanpa ragu-ragu:

"Benda yang dibuat dengan cara ini secara efektif akan tahan terhadap guncangan keras dan aksi air panas, dan bahkan api, dan tidak mudah terkelupas di bagian tepinya. Akan terlihat jelas bahwa proses ini dapat diterapkan pada pembuatan bejana yang dihias dengan cara apa pun yang diinginkan."

Jenis-jenis yang giat mengambil penemuan Bastie dan menjalankannya. Proses lebih lanjut dan paten lebih lanjut diikuti - termasuk, pada tahun 1877, metode yang melibatkan pendinginan kaca panas dalam cetakan, bukan minyak.

Industrialisasi kaca yang dikeraskan

Abad ke-20 adalah masa inovasi yang cepat. Dalam 100 tahun yang singkat, dunia berhasil menempatkan manusia di bulan, menciptakan microchip dan merevolusi transportasi dengan mobil yang cepat dan terjangkau.

Dan kemunculan mobillah yang mengubah manufaktur kaca yang dikeraskan dari perhatian khusus menjadi pembangkit tenaga listrik industri.

Ketika Bastie memelopori kaca yang dikeraskan pada akhir tahun 1800-an, dia tentu saja tidak memikirkan kaca depan mobil. Seperti yang bisa kita lihat dari paten Amerika tahun 1886, dia terutama peduli dengan pembuatan "barang untuk layanan meja".

Bahkan, ia mendedikasikan satu paragraf penuh untuk menjelaskan bagaimana benda-benda ini bisa dihias. Benda-benda tersebut dapat "diwarnai, disepuh atau dilapisi dengan logam dengan warna apa pun yang diinginkan, atau desain atau bunga dapat dicetak di atasnya dengan warna-warna kaca", dan seterusnya.

Namun, ketika mobil mengambil alih jalan raya dan manufaktur kaca yang lebih kuat berkembang, industri mobil yang sedang berkembang mulai memperhatikannya.

Henry Ford adalah salah satu yang pertama kali menggunakan kaca tempered dalam produksi mobil. Pada tahun 1937, termotivasi oleh masalah keamanan, dia mengamanatkan penggunaan kaca yang dikeraskan untuk jendela samping dan belakang semua mobil Ford.

Picture of an old Ford car

Kaca depan, kebetulan, sudah menggunakan kaca laminasi. Bentuk kaca pengaman ini diperkenalkan pada mobil Ford sejak tahun 1919.

Pada tahun 1950-an, kaca yang dikeraskan sudah menjadi hal yang umum di semua mobil Amerika. Industri lain segera mengambil alih. Arsitek, misalnya, mencatat bahwa kaca yang dikeraskan memungkinkan pembangunan gedung kaca yang besar dan kuat secara struktural - dan era pencakar langit kaca yang besar pun dimulai.

Kaca yang dikeraskan saat ini

Saat ini, kaca yang dikeraskan dan bentuk kaca pengaman lainnya ada di mana-mana. Kekuatan dan sifat keamanannya berarti kaca ini kurang lebih diwajibkan di semua bangunan baru di Inggris.

Kaca tangguh modern tidak akan pernah mungkin terjadi tanpa karya para pembuat kaca Romawi yang canggung, perintis raksasa mobil Amerika, dan seorang Prancis yang giat yang membantu mengubah trik pesta menjadi sebuah industri.

Disadur dari: www.toughglaze.com