شیشه معماری سولاریزه نوعی شیشه ساختمانی است که به دلیل واکنش شیمیایی میان یک ماده رنگزدا و نور فرابنفش خورشید، تغییر رنگ میدهد. این پدیده که «سولاریزاسیون» نام دارد، باعث میشود شیشه رنگی خاصی به خود بگیرد. گاهی از این شیشهها با نامهای «شیشه صحرا» یا «شیشه بنفششده زیر آفتاب» نیز یاد میشود.
اگرچه شیشههای سولاریزه بیشتر در قالب بطریها و ظروف شیشهای دیده میشوند، اما گاهی در معماری نیز کاربرد پیدا میکنند؛ بهویژه در ساخت شیشههای پنجره، دستگیره در و روشنایی کف. ویژگیهای فیزیکی و کمیاب بودن این شیشهها برای استفاده در پنجرهها، باعث شده تا بهعنوان یک نوع متمایز شیشه شناخته شوند.
توصیف شیمیایی
شیشه سیلیسی بهطور طبیعی بیرنگ است، اما ناخالصیهای شیمیایی در شیشه طبیعی گاهی منجر به تغییر رنگ در طول فرآیند تولید میشود. در گذشته، شیشهسازان با افزودن یک ماده رنگزدا، این مشکل را جبران میکردند. یکی از رایجترین رنگزداها از دوران باستان، دیاکسید منگنز (MnO2) بوده است. این ماده به مقدار کم، افزودنی مؤثری برای تولید شیشه شفاف است.
اما در مقادیر زیاد، شیشهای که با دیاکسید منگنز فرآوری شده، هنگام قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش خورشید طی سالها یا دههها، دچار اکسیداسیون نوری میشود و رنگ آن از شفاف به بنفش یا یاسی تغییر میکند. علاوه بر دیاکسید منگنز، رنگزداهای دیگری نیز در گذشته استفاده میشدند که دچار اکسیداسیون نوری میشدند. برای مثال، از سلنیوم و سریم نیز در گذشته بهعنوان رنگزدا استفاده شده است. این مواد شیمیایی در مقادیر زیاد، شیشه را در معرض نور فرابنفش به رنگهای زرد و کهربایی درمیآورند.
کاربردهای تاریخی
با وجود اینکه شیشههای سولاریزه بیشتر در بطریها و ظروف دیده میشوند، اما گاهی در کاربردهای معماری نیز ظاهر میشوند. قابلتوجهترین نمونه، پنجرههای خانههای اوایل قرن نوزدهم در محله بیکن هیل بوستون، ماساچوست است که دارای شیشههای بنفشرنگ هستند. رنگ این شیشهها ناشی از مقدار اضافی دیاکسید منگنز بود که در فرآیند شیشهسازی حدود سالهای ۱۸۰۰ تا ۱۸۳۰ اضافه شده بود.
از آنجایی که این شیشه در ابتدا قرار بود شفاف باشد، رنگ بنفش در واقع یک اشتباه تولیدی محسوب میشد. برخی داستانهای غیررسمی، این شیشه را به یک سازنده فرانسوی نسبت میدهند که بهطور تصادفی شیشه معیوب وارد کرده بود، اما پس از کشف اینکه شیشه بنفش میشود، تولید را متوقف کرد. به همین دلیل، شیشه معماری سولاریزه قرن نوزدهم نادر است.
با این حال، در بوستون، شیشه بنفش به نمادی مطلوب برای این خانهها تبدیل شد و با ظرافت و طبقات بالای جامعه مرتبط گردید. تا اوایل قرن بیستم، صاحبان خانه و سازندگان با نصب شیشههای سولاریزه بر روی پنجرههای قدیمیتر، که قبلاً هرگز در آن خانهها وجود نداشت، سعی در تقلید از شیشه سولاریزه اصلی داشتند.
ویژگیهای فیزیکی
شیشه معماری سولاریزه بهخودیخود یک فرآیند متمایز شیشهسازی نیست. شیشه سولاریزه مورد استفاده در پنجرهها، از نظر تاریخی یا با روش «شیشه تاج» (Crown Glass) ساخته شده و یا شیشه استوانهای دمیده (Cylinder Blown Sheet Glass) بوده است. با این حال، رنگ چشمگیر این شیشه، همراه با کمیابی و ویژگیهای فیزیکی متمایز آن، باعث شده تا بهعنوان یک زیرشاخه متمایز از شیشه معماری و یک ویژگی تعریفکننده برای بسیاری از ساختمانهای تاریخی تلقی شود.
این شیشه چندین ویژگی و خصوصیت فیزیکی از خود نشان میدهد. شدت رنگ بنفش به میزان نور خورشید دریافتی بستگی دارد. این بدان معناست که شیشههای سولاریزه در صورت قرار گرفتن در معرض نور شدید، مانند نمای جنوبی ساختمان، بنفش تیرهتر میشوند. به همین ترتیب، پنجرهای که در فرورفتگی قرار دارد، نور کمتری دریافت کرده و در نتیجه بنفش روشنتری پیدا میکند. علاوه بر این، عمق رنگ بنفش نیز به میزان دیاکسید منگنز موجود در شیشه بستگی دارد.
آن بخشهایی از این شیشه که در معرض نور قرار نمیگیرند – مانند لبهها که شیشه به قاب پنجره (Muntin) میرسد – همان فرآیند اکسیداسیون نوری را طی نمیکنند و شفاف باقی میمانند. در نهایت، این شیشه بسیار شکننده و ظریف است. مشخص نیست که آیا این شکنندگی ناشی از اکسید منگنز یا سایر روشهای تولید است.
علاوه بر شیشه پنجره سولاریزه، این نوع شیشه در زمینههای معماری دیگر مانند دستگیره درهای شیشهای نیز یافت میشود.
منابع
- Glass
- Building materials