玻璃是我們日常生活中經常接觸和使用的物品，從玻璃杯這類的小型生活用品到玻璃幕墻這一類的建筑裝飾材料，從手機屏幕這樣的小型科技產品到精密加工的高科技儀器，玻璃為世界文明的發(fā)展做出了極大的貢獻。玻璃種類豐富，能夠滿足不同場合的不同需求。通過調整制造玻璃的材質與工藝，廠家可以讓玻璃材料的性質發(fā)生極大的變化，從而使其更加穩(wěn)定耐用。

玻璃與金屬的封接方式有兩種，匹配封接和壓縮封接。匹配封接是選用膨脹系數比較接近的玻璃和金屬(在常溫到玻璃軟化溫度范圍內)，在高溫封接后的逐漸冷卻過程中使玻璃和金屬收縮保持一致，從而減少由于玻璃與金屬收縮差而產生的內應力。壓縮封接是指選用的金屬材料的膨脹系數比玻璃膨脹系數大，在封接冷卻時由于金屬收縮比玻璃收縮大，從而使金屬對玻璃產生一個壓應力（利用玻璃承受抗壓能力遠大于抗拉能力的特性），以此達到封接目的。目前的壓縮封接工藝還有待完善。封接所選取的材料和控制參數都有待進一步探討，而且采用壓縮封接存在電性能較差的致命弱點。

傳統(tǒng)上，焊接僅限于具有相似特性的材料，因此即使將鋁和鋼焊接在一起也很難。玻璃與金屬焊接過程是一個復雜的物理化學反應過程。必須根據整個焊接中玻璃與金屬材料的氧化反應來確定燒結參數。除了要保證玻璃在固化過程中的膨脹系數與金屬膨脹系數基本保持一致外，金屬預氧化和玻璃液粘度變化，以及玻璃2次結晶及冷卻都必須充分考慮到。目前涉及玻璃和金屬的設備和產品通常由粘合劑粘在一起，粘合劑應用起來很麻煩，零件會逐漸松動或移動。釋氣也是一個問題，粘合劑中的有機化學物質逐漸釋放出來可能導致產品壽命縮短。目前的技術無法很好地將金屬和玻璃焊接在一起，因為玻璃和金屬材料需要不同的溫度來融化，并且它們由于響應熱量而產生不同量級地膨脹。盡管有些方法可以讓它們粘在一起，但是效果并不理想。

毫無疑問，這是一項很困難的工作，但是現在，Heriot-WattUniversity的科學家聲稱采用一種突破性方法，可以將玻璃和金屬等材料焊接在一起。這里提到的技術就是超快激光脈沖（在幾皮秒的范圍內發(fā)射脈沖），能夠將玻璃和金屬焊接在一起將成為制造和設計靈活性的一大進步。玻璃和材料要焊接的部件緊密接觸，激光通過光學材料聚焦，在玻璃和金屬兩種材料之間的界面處提供非常小且高強度的光點，在幾微米的面積上就能實現兆瓦量級的峰值功率。這樣高強度的脈沖激光會在材料內部形成一個像微小閃電球一樣的微等離子體，周圍環(huán)繞著高度密閉的熔化區(qū)域。在-50°C至90°C溫度區(qū)間下的焊縫測試表明，焊縫在這一溫度范圍內保持完好，這意味著玻璃和金屬的復合體足夠堅固，可以應對極端條件。

這項新技術適用于光學材料，如石英、硼硅酸鹽玻璃和藍寶石，現在可焊接到鋁、不銹鋼和鈦等金屬上。目前該團隊正在與專家合作開發(fā)激光加工原型系統(tǒng)，以期將該方法可以商業(yè)化用于制造業(yè)。