DAVID POGUE (Guru Technologii): Cyna; symbol Sn; liczba atomowa 50-50 protonów i 50 elektronów.
Czyn dodawany w niewielkich ilościach do miedzi tworzy brąz, pierwszy stop metali wytworzony przez człowieka. Brąz pomógł pobudzić światowy handel, a po przekuty w narzędzia i broń, odegrał decydującą rolę w imperiach starożytności. Brąz nazwał całą epokę ludzkiej cywilizacji. I nawet dzisiaj, wciąż wisi w pobliżu.
To jest The Verdin Company, 170-letnia rodzinna firma w Cincinnati, Ohio.
Jestem tutaj, ponieważ mają zamiar odlać kilka dzwonów. Nawet mając do dyspozycji wszystkie inne nowoczesne materiały, wciąż wybierają brąz. Chcę wiedzieć dlaczego. Czy po tylu latach nie pojawiło się coś lepszego?
Ralph Jung proponuje, aby przedstawić argumenty za brązem.
RALPH JUNG (producent dzwonów, The Verdin Company): To jest nasz wzór, którego użyjemy, aby faktycznie wykonać formę w piasku.
DAVID POGUE: Więc to wygląda jak gotowy dzwon. To nie jest dzwon?
RALPH JUNG: Tak, to jest dzwon. To jest tylko wzór. Tak. Jest zrobiony z aluminium, więc jest naprawdę łatwy w obsłudze.
DAVID POGUE: Cóż, co w tym złego? Aluminium jest dobre: aluminium nie rdzewieje; aluminium jest lekkie.
RALPH JUNG: Masz rację. Nie.
DAVID POGUE: Dlaczego nie zrobisz z tego dzwonków?
RALPH JUNG: Cóż, dźwięk. To nie ma tego trwałego dzwonka. I to po prostu…
DAVID POGUE: Nie podoba ci się jak to brzmi?
RALPH JUNG: Nie bardzo. Brzmi też trochę blaszanie.
DAVID POGUE: Hej, wielkie dzięki, kolego.
RALPH JUNG: No wiesz.
DAVID POGUE: Ćwiczyłem.
RALPH JUNG: Pokażemy ci, jak brzmi prawdziwy dzwon.
DAVID POGUE: Jakość dźwięku zależy od struktury atomowej materiału. W czystych metalach atomy ułożone są w uporządkowanych rzędach i kolumnach. Każdy atom oddaje niektóre ze swoich elektronów, tworząc rodzaj morza tych przypadkowo poruszających się naładowanych cząstek.
To właśnie te swobodnie przepływające elektrony sprawiają, że metale przewodzą prąd. Po umieszczeniu w obwodzie, ujemnie naładowane cząsteczki ustawiają się w linii i płyną jako prąd elektryczny.
Morze elektronów tworzy również elastyczne, metaliczne wiązania pomiędzy atomami. W miedzi, mogą one łatwo przesuwać się obok siebie, co czyni ją stosunkowo miękką i łatwą do wgniecenia, co nie jest odpowiednie dla dzwonu. Dlatego Verdin używa sztywniejszych rzeczy.
RALPH JUNG: Więc, włożymy to tutaj.
DAVID POGUE: Ralph umieszcza formę w okrągłej stalowej tulei, następnie wypełnia przestrzeń wokół niej mieszanką piasku i epoksydu, aby wytrzymać palące ciepło gorącego metalu.
Gdy ta firma zaczynała, używali mieszanki końskiego włosia, obornika i czegokolwiek innego, co utrzymałoby kształt bez spalania, ale cel był ten sam: stworzenie pustego kształtu, który podąża za wewnętrznym i zewnętrznym obwodem dzwonu.
Po usunięciu aluminium i połączeniu dwóch połówek, przestrzeń w kształcie dzwonu pozostaje wewnątrz, gotowa do przyjęcia roztopionego brązu.
RALPH JUNG: I to co tu mamy, David, to wlewki brązu, których używamy do umieszczenia w piecu. Jak widzisz, są one, mają trochę ciężaru.
DAVID POGUE: Tak, to jest jak…
RALPH JUNG: One ważą średnio około 20 funtów. To jest, to jest mieszanina, faktycznie, z 80 procent miedzi i 20 procent cyny. A to, co tu mamy, to cyna w surowej postaci. Tak właśnie wydobywa się ją z ziemi. To jest z Malezji.
DAVID POGUE: Ok.
RALPH JUNG: A my mamy kawałek miedzi w taki sposób, w jaki wydobywa się ją z ziemi. I to jest z Południowej Afryki.
DAVID POGUE: Więc to jest przepis na brąz?
RALPH JUNG: Dokładnie.
DAVID POGUE: Więc, masz miedź plus cyna równa się brąz.
RALPH JUNG: Równa się brąz, tak.
DAVID POGUE: Dlaczego nie mógłbyś użyć jednego z tych metali samemu? Dlaczego nie robicie dzwonów z samej miedzi?
RALPH JUNG: Gdyby to była sama miedź, to po pierwsze byłaby zbyt miękka i nie uzyskalibyśmy takiego dźwięku, jakiego oczekujemy od dzwonu. Cyna z miedzią daje nam tę twardość.
DAVID POGUE: Dodanie cyny do miedzi podczas topienia zmienia właściwości metalu. Większe atomy cyny ograniczają ruch atomów miedzi, czyniąc materiał twardszym.
Uderzenie powoduje drgania atomów, ale cyna zapobiega ich zbytniemu wychyleniu. Cyna jest dobra do dzwonu, ale tylko w odpowiednich proporcjach.
.