זיגוגים לזכוכית

סקרנותי הרבה להבנת המקור הראשוני שבו נוצרות תגובות בין חומר לזכוכית הובילה אותי לערוך מחקר חומרי במסגרת קורס מחקר בהנחיית דפנה קפמן וטל פרנקל אלרואי, שבו אני בודקת את היתכנות יצירת זיגוגים על פני שטח הזכוכית. העניין שלי הוא בעולם המסתורי והגולמי של החומרים עצמם, יסודותיהם כימיים, הרכבם והאופן שבו הם מתרכבים ויוצרים קשרים עם החומרים שלידם, חוקים ברורים הקיימים במהות של כל חומר וחומר, כמו תפקיד הדנ"א בתא, הגאונות של הכימיה והביולוגיה של עולמנו. לכל דבר יש מקום משלו; יש סדר ויש היגיון והתחברות או התרכבות מגשימה את תוצאותיהם. אך מה קורה כשאין התאמה? איך הדברים מביעים את עצמם מתוך הכאוס? כפי הידוע לנו מעולם הביולוגיה, כאשר יש הפרעה בתאים נוצרות מוטציות; אם כך, אילו הפרעות אוכל לייצר בחיפוש אחר מעטפת זיגוג לזכוכית שתראה אורגנית?

נקודת המוצא למחקר החלה במקרה לא מכוון, בעת עבודה בסדנה החמה. בזמן ניפוח ועיצוב הזכוכית החמה והנוזלית, קריטי לשמור על טמפרטורות נכונות וכל סטייה תוביל לשוק תרמי, סדיקה ושבירה. כדי לשמור על הטמפרטורה הנכונה קיים תנור ה"גלורי הול", כבשן יורה-אש שמתחמם לכאלף מעלות, ושמפעם לפעם במהלך עיצוב בועת הזכוכית מכניסים לתוכו את העבודה כדי לשמור על חום החומר. כדי להגן על התנורים מפזרים חול ים פשוט, אחד המרכיבים הבסיסיים שממנו מיוצרת הזכוכית. החול שנשרף בתנור בחום הגבוה עובר אף הוא שינוי במבנהו הכימי ונהפך לחומר זכוכיתי אך ברמה גולמית וגסה יותר – הוא אינו שקוף אלא אטום, גרגירי בצבע תכלת וחסר פלסטיות. בזמן עבודתי עם הגלורי הול, הזכוכית התפוצצה ונפלה לתחתית; במהירות שלפתי את העבודה החוצה ובעת השליפה נוצר מראה מסקרן מאוד – החול נדבק לזכוכית כמו שונית אלמוגים, צורות אורגניות כחולות מהפנטות בעלות תנועה עדינה נוצרו והמראה הסלעי-אלמוגי הקסים אותי. חול פשוט, אנרגיה, זמן והמפגש הנכון.

אם כך, בטבע וביסודותיו קורים המקרים המרגשים ביותר, באקראיות ובדיוק שבו, בפשטות ובמורכבות שבו. במחקר שערכתי חיפשתי להתחקות אחר תופעותיו. כהשראה, התבוננתי בעבודותיו של פר ב' סונדברג (Per B. Sundberg), אמן חומר וזכוכית שוודי, במיוחד בקובץ עבודות שבו יצר גופים אמורפיים בחומר ועליהם הניח שכבות על גבי שכבות של זיגוג שמייצרות מראה המזכיר אלמנטים אורגניים טבעיים. קיבלתי השראות נוספות מאמניות כמו מיקה גרוט (Mieke Groot) וסאלי רזניק רוקריוור (Sally Resnick Rockriver), שבחרו לעסוק באותו נושא של מראה אורגני בעל תנועה, ודחפו את החומרים הגולמיים למצבי קיצון שבהם נוצרות הריאקציות המעניינות.

כוונתי ב"צורה אורגנית" לצורה לא ברורה שמושכת את העין להתבוננות מקרוב או משליכה את המבט לכל עבר. היא יכולה להיות מבנה קריסטלי נוקשה וחד או אולי מבעבע, בעל סדקים או שברים. בכל מקרה, התוצאה הסופית תיווצר באותן תגובות וקשרים לא מסודרים שייווצרו בין המולקולות.

אני רוצה לחבר את עולמות החומר והזכוכית במכנה המשותף שלהם, הזיגוג, הרי הוא שיכבה דקה של זכוכית. מאחר שהזיגוג והזכוכית עשויים מאותו החומר, החיבור ביניהם נראה לכאורה טריוויאלי, אך מכיוון שהזיגוג הוא שכבה דקה ולא גוף של חומר בפני עצמו, החיבור דורש התגברות על קשיים מהותיים בכמה היבטים מרכזיים.:

1. שיטת ההכנה – הזיגוג במקור מתוכנן להיווצר על ידי התכה והתרכבות כימית של חומרי הגלם שלו על פני גוף שפני השטח שלו מתקשים ומתחזקים בזמן ההכנה. פני שטח הזכוכית לא רק שאינם צפויים להתקשות ולהתחזק, הם מתרככים ומעט מתנזלים בחימום לטמפרטורת התכת הזיגוג, מה שעלול למנוע מהזיגוג לכסות את פני הזכוכית, ובמקום זאת להתרכב איתה לגוף אחד.

2. התאמת הזיגוג לפני שטח הזכוכית – קיים פער גדול בין טמפרטורות ההתכה של הזיגוג לטמפרטורת ההתכה של הזכוכית. זיגוגים לרוב ניתכים ב-1280-1050 מעלות ואף יותר, אך גוף הזכוכית נהפך כולו לנוזלי כבר ב-850 מעלות. כדי לגשר על פערי הטמפרטורות יש לבצע מניפולציות למתכוני הזיגוג על ידי הוספת שיעור גבוה של חומרים הנקראים מתיכים, שתפקידם להוריד את נקודת ההתכה של תערובת הזיגוג. כירייה באפלה, בחרתי לעבוד ב-800 מעלות מכיוון שזו הטמפרטורה שבה הזכוכית נעה אך לא נמסה לחלוטין וחסרת שליטה. מבחינתי, זהו הרף העליון שבו אוכל לעבוד עם הזכוכית. הבחירה ב-800 מעלות מגבילה, מכיוון שניתן לעבוד בה בעיקר על משטחי זכוכית בטכניקות של הפלה (סלאמפינג) ואיחוי (פיוזינג).

3. אסתטיקה – למידה על אופי הזיגוג, ועל הדרך שבה ניתן לשלוט על גוון שכבת הזיגוג, הצבעוניות והטקסטורות שלה.

עולם הזיגוגים אינסופי, וקיים בו עניין רב בנראות מיוחדת על פני השטח, המשלימה את היצירה. מבחינת עולם הזכוכית, הצבעוניות מוגבלת, יחסית, למה שמייצרים במפעלים ואין אותו החופש והמשחק כמו בזיגוגים על קרמיקה. על ידי בחינה מחודשת של היתכנות מפגש בין החומרים האלה, ייתכן שאוכל להרחיב את הפאלטה, הצבעוניות, הטקסטורות וייחודיות פני השטח.

שלב ראשון בעבודה הוא לגלות אם ייתכן חיבור כזה ואיזה חומר גלם יהווה בסיס לזיגוג, שהוא גם ניתך בטמפרטורה נמוכה וגם מתרכב עם פני שטח הזכוכית ללא מתחים וסדקים. בהנחיית אלישבע רבין (מרצה בדימוס במחלקה לעיצוב קרמי וזכוכית בבצלאל), בדקתי מי מהמתיכים הראשיים ניתך ב-800 מעלות ואינו סודק או יוצר מתחים בינו ולבין הזכוכית.

נוסף על כך, קיימת בעיית היצמדות הזיגוג לזכוכית. שלא כמו החומר הקרמי, הזכוכית אינה נקבובית ואינה סופחת, ולכן העברתי את כל הזכוכיות במלטשת חול ובכך יצרתי שטח פנים מחוספס. השתמשתי גם במדיומים שונים להדבקה או בדבק טפטים, ולבסוף הוספתי למתכונים פפטון ((peptone שעוזר לגלזורה להסמיך ולהידבק לזכוכית.

לאחר בדיקה במעבדה (תמונה מספר 2) שבה גיליתי אילו מתיכים מתחברים טוב עם הזכוכית – הפריטות בעיקר (פריטה היא תערובת מלאכותית של מתיכים עם סיליקה, שהותכה, קוררה ונטחנה לאבקה והיא משמשת חומר גלם להתכת זכוכית בתערובות קרמיות), התחלתי לחפש מתכונים לטמפרטורות נמוכות מאוד של כ-800 מעלות, כמו למשל שריפת ראקו, המבוססים על המתיך פריטה 3110, שהניב את התוצאות המבטיחות ביותר.

כדי להבין לעומק מדוע החיבור בין פריטה 3110 לזכוכית נתן את התוצאות המבטיחות ביותר, בדקתי את המפרט של אותה תרכובת. יש בה 70% סיליקה, מעט אלומינה והרבה מתיכים שמורידים את הטמפרטורה לערך נמוך יחסית (טווח התכה של 926-760 מעלות). לכן, ברור למה היא האופטימלית לחיבור בין הזיגוג לזכוכית, מכיוון שרובה סיליקה (חומר יוצר זכוכית) ובתוספת עוד מתיך ניתן היה להוריד אותה אפילו ל-800 מעלות.

תמונה מספר 2. בדיקת מתיכים בחום של 800 מעלות:

1. 1. בורקס – התאחה עם הזכוכית, שקוף לחלוטין אך עשה מתחים רבים והרבה סדקים.

2. 2. ליתיום קרבונט – נדבק, חצי הותך, מראה גבשושי לבן, טקסטורה מעניינת.

3. 3. פריטה 3110 אלקאלית – מעולה, אין סדקים בכלל, נשאר מעט לבן, התאחה לחלוטין עם הזכוכית.

4. 4. פריטה 3134 קלציום בורט מוגבר – ממש מעולה, נדבק לזכוכית, צבע לבן מט.

5. 5. פריטה 3124 קלציום בורט – לא טוב, הרבה סדקים, צבע לבן צהבהב.

6. 6. פריטה בורקס 6004 – התאחה עם הזכוכית, נוצר מעט מתח וסדק אחד גדול, צבע לבן מט.

ביצעתי בדיקה ראשונית לכמה מתכונים אקראיים שמצאתי, המסתמכים בעיקר על הפריטות שנמצאו המתאימות ביותר באחוזים גבוהים. תחילה בדקתי את המתכונים כפי שהם ולאחר מכן הוספתי צבעוניות מקובלט ונחושת, מכיוון שהפריטות אלקאליות ובספרות נאמר שהן מחזקות גוונים כחולים.

לא אוכל להשתמש בצובענים תעשייתיים מכיוון שהם מוגדרים חסיני אש ואינם ניתכים ב-800 מעלות.

התוצאות יצאו מהתנור מפתיעות ומרגשות במיוחד, מאחר ששלושת המתכונים התחברו לזכוכית ללא מאמצים ומתחים. מתוך שלושת המתכונים, מתכון מספר 1 נתן את התוצאות הכי מתאימות למה שכיוונתי – מראה לא אחיד, נע, מעניין לעין, מבעבע ולא מסודר ונותן תחושה אורגנית. מכיוון שעולם הזיגוגים הוא אינסופי בהרכבים ובשילובים שניתן לעשות בו, החלטתי לדבוק במתכון מספר 1 ולהמשיך לבדוק איתו עוד צבעוניות ועוד טקסטורות שאוכל לייצר.

עוד הבחנתי כי שימוש בקובלט, הנחשב גם כן למתיך בעצמו, מעודד את הנראות המבעבעת והאורגנית שחיפשתי.

תמונה מספר 3:
בדיקת מעבדה על שלושה מתכונים מבוססי פריטות

מתכון מספר 1:                                 

פריטה 3110 –     65g
גרסטלי בורט –   35g
בנטוניט –           2g

מתכון מספר 2:   

גרסטלי בורט –   40g
פריטה 3110 –     40g
נפלין סייניט –     20g
קאולין –             8g

מתכון מספר 3:   

פריטה עופרת –  66g
קוורץ –              30g
קאולין  –           4g

בעזרת אלישבע רבין המשכתי לבדיקה נוספת – כיצד יהיה ניתן לעודד את הריאקציות ולחזק אותן, וכך בדקתי השפעות של סיליקון קרביד, בון אש ומגנזיום, שידועים בכך שהם מייצרים טקסטורות מעניינות בזיגוג. הבון אש יוצר בועות קטנטנות ורדרדות, הסיליקון קרביד יוצר הרבה מאוד בועות מסודרות וברורות בצבע אפור-עכור, ובכמויות גדולות הוא נעשה שחור, והמגנזיום מייצר מעין איים או אדמה סדוקה. הבדיקה הניבה תוצאות טובות – מבעבעים ונסדקים כמו שרציתי, אך הבנתי שכדי ליצור תוצאה של אפקט קיצוני עלי להעיז ולהשתמש בחומרים הללו בשיעורים גבוהים, וכן הבנתי שהנחת הזיגוג חשובה מאוד: כדאי להניח שיכבה עבה במיוחד כדי לייצר את האפקט הרצוי.

תמונה מספר 4.

1. מגנזיום; 2. בון אש; 3. סיליקון קרביד

במטרה להרחיב את פאלטת הצבעים, השתמשתי ברוטיל לייצר פאלטה חומה-צהובה-אדמתית ובצבעי אמייל, שבניגוד לצובענים תעשייתיים הם מיועדים לשריפה בחום נמוך, ולכן הם יהוו פתרון מושלם לגוונים יותר חזקים ובולטים. תערובת הזיגוג מפגינה גמישות ויציבות טובה ביחס לתוספות ושינויים בצבע ובטקסטורה, ולכן המשכתי להתנסות בכל אותם המינרלים והכימיקלים במעבדה שעדיין לא בחנתי אותם מבחינת צבעוניות, והשתמשתי בניקל, כרום ומנגן. ההפתעה הגדולה ביותר הייתה הליתיום, שכן בשילוב עם צבעי האמייל הוא העלים לחלוטין את הפיגמנט ובשילוב המנגן יצר פאטינה כסופה, כאילו היה רדוקציה בתנור.

תמונה מספר 5.

1. רוטיל; 2. ניקל; 3. כרום; 4. מנגן; 5. ליתיום והכספה; 6.צבעי אמייל

בניסיון להבין את התגובה המעניינת בין הליתיום למנגן, כחלק מהבדיקה ניסיתי לשחזר וללמוד את הזיגוג הגעשי ולראות באילו מינונים מתחילות הריאקציות ומתי מתחילה ההכספה. חילקתי את המתכון לעשר כוסות שוות בצפיפות החלקיקים שלהן, ולהן הוספתי, ביחסים משתנים, ליתיום ומנגן.

המתכון הבסיסי: פריטה 3110 במשקל 65 גרם וגרסטלי בורט במשקל 35 גרם. בנפרד שקלתי 2 גרמים ליתיום ו-2 גרמים מנגן ובכל אחת מעשר הכוסות שיניתי את הכמות: בכוס מספר 1 (הפינה השמאלית העליונה) הוספתי הכי הרבה מנגן והכי מעט ליתיום, וההפך בכוס מספר 10 (הפינה הימנית התחתונה).

תמונה מספר 6. בדיקה של ליתיום ומנגן בשיעורים משתנים

תוצאות: הזיגוג יצא געשי כמתוכנן אך ללא ההכספה. אחרי שיחה עם רחלי וקשלק, כימאית ומרצה לטכנולוגיה, הבנתי שהמנגן הוא שיוצר את ההכספה, אך יש להוסיף אותו במינונים גבוהים מאוד. בכמות של 2 גרמים לא ניתן לראות שינוי קיצוני ותגובה אלימה כפי שקרו בבדיקות אחרות. מה שניתן להסיק מבדיקה זו הוא שככל שמוסיפים מנגן התוצר נהיה כהה יותר ודחוס יותר, וככל שמוסיפים ליתיום התוצר יותר בהיר ואוורירי. כמו כן, הליתיום מאכל מעט את פני שטח הזכוכית.

בבדיקה נוספת, לקחתי את המתכון הבסיסי שאיתו אני עובדת (65 גרם של פריטה 3110 ו-35 גרם של גרסטלי בורט) והוספתי לו 5% של חומרים המכונים "נותני אופי" – משנים את אופי הזיגוג.

תמונה מספר 7.
מסקנות: כל יסוד שינה לחלוטין את הנראות של המתכון הבסיסי – כולם הצליחו, "נפתחו" והזדגגו.

1. 1. גיר: יצא לבן, מושלם ונקי. שטח הפנים חלק ואטום.

2. 2. קאולין: יצר צבע חום-אדמתי. שטח הפנים חלק יחסית, ומעט גרגירי.

3. 3. בריום: צבע לבן מעט שקוף. שטח הפנים מחוספס, אפילו טיפה געשי, מבעבע ולא אחיד.

4. 4. טיטן: צבע לבן אטום. שטח הפנים לא אחיד וגבשושי.

5. 5. אבץ: צבע לבן עכור עם בועות קטנות.

6. 6. מגנזיום: צבע לבן, עם הפרדות איים האופיינית למגנזיום.

7. 7. ליתיום: צבע אפור. שטח הפנים נראה כמו זכוכית סדוקה. החומר אכל מעט את פני הזכוכית ויצר סדק בגוף הזכוכית.

8. 8. סטרונציום: לבן אטום אך עם הרבה חורי סיכה – בועות קטנות שניתן לראות דרכן.

בדיקה עוזרת לי למפות את אופי הזיגוג שאקבל כאשר ארצה להוסיף כל אחד מחומרים אלה וליצור שטח פנים שונה. נוסף על נראות פני השטח, אוכל להוסיף לכל אחד מהם את הצובענים (גם טבעיים וגם סינתטיים) ובכך אוכל להגיע לעושר של זיגוגים שונים ומגוונים.

המחקר התנהל עד שלב זה בטמפרטורה קבועה ובסביבה מסודרת בתוך תנור, והחלטתי לערוך כמה ניסיונות בסדנה החמה – סביבה מאתגרת יותר ובה חום משתנה – כדי לבחון אם הזיגוגים יוכלו להוסיף ולתרום ליצירה אומנותית ולעיצוב של זכוכית נוזלית. בניגוד לנהוג, שבו זיגוג מגיע רווי במים במצב נוזלי, בסדנה החמה המים יוכלו ליצור שוק תרמי ולכן אין בהם צורך. את הבועות המנופחות מגלגלים בתוך תערובת אבקתית והאבקה נדבקת מיד לחומר. בועות הזכוכית התקבלו בצבעים שונים בזכות הקובלט, הכרום והבדיל, והן בעלות טקסטורות מעניינות כמו איים מרחפים או אדמה סדוקה. שמחתי לגלות שהזיגוגים הללו יוכלו להתאים לעבודה בכור ואולי יוכלו להחליף צבעי זכוכית, להוזיל עלויות וליצור מגוון עשיר של מרקמים.

תמונה מספר 8. 1.קובלט; 2. בדיל; 3. כרום

במהלך המחקר גיליתי עולם שלם שמעניין אותי: הרכבת זיגוגים, למידה על אלמנטים כימיים והתגובות שלהם זה עם זה. הצלחתי להתגבר על הקשיים והאתגרים שהציב המחקר, מצאתי את נקודות החיבור, בין החומרים עצמם או בין טמפרטורות העבודה, ולמדתי על כל אותן האפשרויות לחיבור בין הזיגוג לזכוכית.

בעקבות המחקר והמגוון העשיר של אפשרויות, טקסטורות וצבעים שהתקבל, נוצר שיתוף פעולה ביני לבין שקד כהן, שיצרה בטכניקות של הדפס וסלאמפינג סדרה של צבים. לסדרה זו הוספנו צב אחד מיוחד המכוסה בשריונו וגופו בזיגוגים אפרפרים נסדקים.

תמונה מספר 9. עבודתה של שקד כהן

אני מאמינה כי השגנו פריצת דרך בתחום שעוד לא נחקר והוא בעל כיווני התפתחות רבים. האפשרויות שהמחקר יוצר בתחום הזכוכית מובילות ליצירת מרקמים חדשים על פני החומר, וליצירות חדשות ומעניינות.

---

נספח: גרף העבודה

זמן	טמפרטורה (במעלות צלזיוס)
שעה	100
6 שעות	800
חצי שעה	800
חצי שעה	515
שעתיים	515
3 שעות	370
שעתיים	40