0:00:06.791,0:00:08.525
เหล็กกล้าและพลาสติก

0:00:08.525,0:00:13.423
วัสดุสองชนิดนี้มีความสำคัญ[br]ต่อโครงสร้างพื้นฐานและเทคโนโลยีของเรามาก

0:00:13.423,0:00:17.129
และพวกมันมีความแข็งและความเปราะ[br]ที่แตกต่างกัน

0:00:17.129,0:00:18.900
เหล็กกล้าแข็งแรงและทนทาน

0:00:18.900,0:00:21.249
แต่ทำให้เป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ยาก

0:00:21.249,0:00:23.885
ขณะที่พลาสติกสามารถทำเป็นรูปทรงต่าง ๆ [br]ได้หลากหลาย

0:00:23.885,0:00:26.072
มันเปราะและอ่อนนุ่ม

0:00:26.072,0:00:28.424
ดังนั้น มันน่าจะดีถ้ามีวัสดุชนิดหนึ่ง

0:00:28.424,0:00:30.616
ที่มีความแข็งแรงดุจเหล็กกล้าที่แข็งที่สุด

0:00:30.616,0:00:33.507
และสามารถทำให้เป็นรูปทรงที่หลากหลาย[br]ได้เหมือนพลาสติก

0:00:33.507,0:00:36.092
เอาล่ะ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์[br]และผู้เชียวชาญด้านเทคโนโลยีจำนวนมาก

0:00:36.092,0:00:41.039
กำลังรู้สึกตื่นเต้นกับสิ่งประดิษฐ์ใหม่[br]เรียกว่า "แก้วโลหะ" (metallic glass)

0:00:41.039,0:00:44.290
ซึ่งมีคุณสมบัติของวัสดุทั้งคู่ [br]และคุณสมบัติอื่น ๆ อีก

0:00:44.290,0:00:47.509
โลหะแก้วมีลักษณะเป็นมันเงา[br]และทึบแสงเหมือนเหล็กกล้า

0:00:47.509,0:00:51.120
และเช่นเดียวกับเหล็กกล้า[br]พวกมันนำความร้อนและไฟฟ้าได้

0:00:51.120,0:00:53.500
แต่พวกมันแข็งแรงกว่าโลหะส่วนใหญ่

0:00:53.500,0:00:56.101
ซึ่งหมายความว่าพวกมันทนทาน[br]ต่อแรงปริมาณมากได้

0:00:56.101,0:00:58.449
โดยปราศจากการคดงอหรือแหว่งเว้า

0:00:58.449,0:01:00.193
นำไปทำเป็นมีดผ่าตัดที่มีความคมสุดขีด

0:01:00.193,0:01:02.253
และกล่องใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์[br]ที่มีความแข็งแรงสุดขั้ว

0:01:02.253,0:01:03.089
บานพับ

0:01:03.089,0:01:04.132
ตะปูควง

0:01:04.132,0:01:05.632
และอีกมากมาย

0:01:05.632,0:01:08.019
แก้วโลหะยังมีคุณสมบัติที่น่าเหลือเชื่อ

0:01:08.019,0:01:10.755
คือกักเก็บและปลดปล่อยพลังงานยืดหยุ่น [br](elastic energy)

0:01:10.755,0:01:13.133
ซึ่งทำให้พวกมันเป็นวัสดุ[br]ที่เหมาะจะนำไปผลิตอุปกรณ์กีฬา

0:01:13.133,0:01:14.258
เช่น ไม้เทนนิส

0:01:14.258,0:01:15.320
ไม้ตีกอล์ฟ

0:01:15.320,0:01:16.700
และ สกี

0:01:16.700,0:01:18.219
พวกมันทนต่อการกัดกร่อน

0:01:18.219,0:01:22.375
และสามารถถูกนำไปหล่อเป็นรูปทรงซับซ้อน[br]ที่มีพื้นผิวเหมือนกระจกได้

0:01:22.375,0:01:24.499
ในการขึ้นรูปขั้นตอนเดียว

0:01:24.499,0:01:26.812
แม้ว่ามันจะมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิห้อง

0:01:26.812,0:01:29.202
ถ้าคุณเพิ่มอุณหภูมิให้สูงกว่า[br]ร้อยกว่า ๆ องศาเซลเซียส

0:01:29.202,0:01:31.062
พวกมันจะอ่อนตัวลงอย่างมีนัยสําคัญ

0:01:31.062,0:01:34.474
และจะสามารถถูกทำให้เป็นรูปร่าง[br]ได้ตามที่คุณต้องการ

0:01:34.474,0:01:35.832
เมื่อทำให้มันเย็นลง

0:01:35.832,0:01:38.278
พวกมันจะกลับมามีความแข็งเแรงเหมือนเดิม

0:01:38.278,0:01:41.206
แล้วคุณสมบัติมหัศจรรน์เหล่านี้มาจากไหนล่ะ

0:01:41.206,0:01:45.519
หลักการสำคัญคือมันเกี่ยวข้องกับ[br]โครงสร้างอะตอมของแก้วโลหะที่มีความพิเศษ

0:01:45.519,0:01:48.154
โลหะส่วนใหญ่เป็นผลึกเป็นของแข็ง

0:01:48.154,0:01:52.278
นั่นหมายความว่า หากคุณเข้าไปใกล้มากพอ[br]ที่จะเห็นอะตอม

0:01:52.278,0:01:56.304
คุณจะพบพวกมันเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ [br]รูปแบบซ้ำ ๆ

0:01:56.304,0:01:58.587
กระจายอยู่ทั่วไปในเนื้อของวัสดุ

0:01:58.587,0:01:59.871
น้ำแข็งเป็นผลึก

0:01:59.871,0:02:01.124
เพชรก็ด้วย

0:02:01.124,0:02:02.219
เกลือก็เช่นกัน

0:02:02.219,0:02:04.603
ถ้าคุณให้ความร้อนสูงมากพอ[br]ที่จะทำให้พวกมันละลาย

0:02:04.603,0:02:07.985
อะตอมจะสั่นและเคลื่อนที่อย่างสุ่ม

0:02:07.985,0:02:09.590
แต่เมื่อคุณทำให้มันเย็นลง

0:02:09.590,0:02:11.427
อะตอมจะจัดเรียงตัวของพวกมันใหม่

0:02:11.427,0:02:13.841
สร้างเป็นผลึกขึ้นอีกครั้ง

0:02:13.841,0:02:17.219
แต่จะเกิดอะไรขึ้น ถ้าคุณทำให้โลหะเหลว[br]เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว

0:02:17.219,0:02:20.055
จนทำให้อะตอมไม่สามารถ[br]หาตำแหน่งเดิมของมันได้

0:02:20.055,0:02:21.914
เพื่อที่วัสดุนั้นที่เคยเป็นของแข็ง

0:02:21.914,0:02:26.356
แต่ด้วยความโกลาหล ทำให้มันกลายเป็นของเหลว[br]ที่โครงสร้างภายในมีรูปร่างไม่แน่นอนล่ะ

0:02:26.356,0:02:28.096
นั่นล่ะ คือแก้วโลหะ

0:02:28.096,0:02:31.579
โครงสร้างของมันได้รับประโยชน์[br]จากการขาดขอบเขตที่ชัดเจนในเนื้อวัสดุ

0:02:31.579,0:02:33.472
ซึ่งโลหะส่วนใหญ่มี

0:02:33.472,0:02:36.884
นั่นคือจุดอ่อนที่ทำให้โลหะเหล่านั้น[br]เป็นรอยได้ง่ายกว่า

0:02:36.884,0:02:38.783
หรือผุกร่อน

0:02:38.783,0:02:43.394
แก้วโลหะถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1960 [br]จากทองคำและซิลิคอน

0:02:43.394,0:02:44.837
มันสร้างขึ้นได้ยาก

0:02:44.837,0:02:47.505
เพราะอะตอมของโลหะตกผลึกได้อย่างรวดเร็ว

0:02:47.505,0:02:51.405
นักวิทยาศาสตร์ต้องทำให้โลหะผสมนี้[br]เย็นลงอย่างรวดเร็วมาก

0:02:51.405,0:02:54.527
ในอัตราหนึ่งล้านองศาเคลวินต่อวินาที

0:02:54.527,0:02:57.456
โดยการยิงละอองโลหะขนาดเล็กจิ๋ว[br]ไปที่แผ่นทองแดงเย็นเฉียบ

0:02:57.456,0:03:00.317
หรือการปั่นให้เป็นริบบิ้นเส้นบางเฉียบ

0:03:00.317,0:03:05.440
ในเวลานั้น แก้วโลหะมีความหนา[br]ได้แค่สิบหรือร้อยไมครอนเท่านั้น

0:03:05.440,0:03:08.657
ซึ่งบางเกินไปสำหรับการนำไปใช้ประโยชน์[br]ในทางปฏิบัติ

0:03:08.657,0:03:10.715
นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา [br]นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า

0:03:10.715,0:03:14.318
ถ้าคุณผสมโลหะหลาย ๆ ชนิด[br]ที่รวมตัวกันอย่างอิสระ

0:03:14.318,0:03:16.899
แต่ตกผลึกพร้อมกันได้ยาก

0:03:16.899,0:03:19.701
ซึ่งโดยทั่วไปเป็นเพราะว่าพวกมัน[br]มีขนาดอะตอมที่ต่างกันมาก

0:03:19.701,0:03:22.945
สารผสมจึงตกผลึกได้ช้ากว่ามาก

0:03:22.945,0:03:26.034
นั่นหมายความว่า[br]คุณไม่จำเป็นต้องรีบทำให้มันเย็นลง

0:03:26.034,0:03:27.616
ดังนั้น วัสดุจึงมีความหนาได้มากขึ้น

0:03:27.616,0:03:30.092
เป็นระดับเซนติเมตร แทนที่จะเป็นไมโครเมตร

0:03:30.092,0:03:34.375
วัสดุนี้ถูกเรียกว่าแก้วโลหะขนาดใหญ่ [br](bulk metallic glass) หรือ BMG

0:03:34.375,0:03:37.042
ในปัจจุบันมี BMG ที่แตกต่างกันหลายร้อยชนิด

0:03:37.042,0:03:40.109
แล้วทำไมสะพานและรถยนต์[br]จึงไม่ได้สร้างจากพวกมันล่ะ

0:03:40.109,0:03:44.349
BMG หลายชนิดที่ใช้งานได้ในปัจจุบัน[br]สร้างขึ้นจากโลหะราคาแพง

0:03:44.349,0:03:46.537
เช่น แพแลเดียม และ เซอร์โคเนียม

0:03:46.537,0:03:48.022
และพวกมันต้องมีความบริสุทธิ์สูงมาก

0:03:48.022,0:03:51.374
เพราะความไม่บริสุทธิ๋ใด ๆ ก็ตาม[br]สามารถก่อให้เกิดการตกผลึกได้

0:03:51.374,0:03:56.386
ดังนั้น ตึกระฟ้าหรือยานอวกาศ[br]ที่สร้างจาก BMG จึงมีราคาแพงมหาศาล

0:03:56.386,0:03:57.776
และถึงแม้ว่าพวกมันจะมีความแข็งแรง

0:03:57.776,0:04:02.089
พวกมันก็ยังไม่ทนทานมากพอ[br]สำหรับนำไปใช้รับน้ำหนักในงานก่อสร้าง

0:04:02.089,0:04:05.082
เมื่อมีความเครียดสูง พวกมันแตกร้าวได้[br]โดยไม่อาจรู้ได้ล่วงหน้า

0:04:05.082,0:04:08.206
ซึ่งมันไม่ใช่วัสดุในอุดมคติ ยกตัวอย่างเช่น[br]สำหรับการสร้างสะพาน

0:04:08.206,0:04:12.065
แต่เมื่อวิศวกรค้นพบวิธีสร้าง BMG [br]จากโลหะที่มีราคาถูกกว่านี้ได้

0:04:12.065,0:04:14.058
และทำให้มันมีความทนทานมากขึ้นได้

0:04:14.058,0:04:15.736
วัสดุสุดแสนวิเศษนี้

0:04:15.736,0:04:18.026
จะมีศักยภาพมากมายอย่างไร้ขีดจำกัด