Сегодня 17 августа 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные открыли секрет производства идеального стекла — антимикробного и без разводов от грязи

В идеальном случае оконное или автомобильное стекло, а также покрытие экранов гаджетов должно отталкивать воду и не собирать вредную микрофлору. Сегодня для производства таких стёкол используется «вредная» химия и затратные процессы. Учёные из австралийского Университета Кёртина (CU) открыли секрет экологически чистого и довольно простого процесса для выпуска условно идеальных стёкол, для чего оказалось достаточно солевой ванны и ультразвука.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

При создании специализированного стекла у инженеров обычно есть два варианта. Первый — это процесс, в котором используются реакции силинизации, при которых молекулярные соединения связываются с поверхностью стекла. Второй — это покрытие стекла полимерами. Оба этих метода предполагают использование токсичных химикатов, а в случае с покрытиями уникальные свойства стекла могут со временем исчезнуть.

Предложенная учёными новая технология с использованием ультразвука необратимо меняет структуру стекла без добавления каких-либо других химических веществ. В результате получается стекло, которое может полностью отталкивать воду или приобретать положительный электрический заряд.

Впрочем, совсем без химии не обойтись. Но это мягкая химия, которая широко применяется при производстве красителей на основе органических соединений. Солевая ванна, в которую помещают стекло для придания ему уникальных свойств, содержит раствор так называемых диазониевых солей. В зависимости от выбранной соли стекло получается либо водоотталкивающим, либо приобретает положительный заряд. Затем ванну с раствором и стеклом облучают ультразвуком на частоте 24 кГц, что приводит к образованию мелких пузырьков и микровзрывов, меняющих поверхность стекла.

Пузырьки в растворе взрываются с выделением тепла, и создавая давление на его поверхность. Это связывает молекулы из раствора с молекулами стекла. Покрытие получается максимально интегрированным и не истончается при эксплуатации. Поскольку раствор получается неагрессивным, производство уникального стекла будет максимально чистым.

«Звуковые волны создают микроскопические пузырьки в растворе диазониевой соли, которые затем быстро схлопываются, создавая крошечные всплески тепла и давления, — поясняют авторы работы. — Это запускает реакцию, в результате которой на стекле образуется стабильный органический слой, делающий его либо водоотталкивающим, либо положительно заряженным, в зависимости от типа используемой диазониевой соли. В отличие от обычных покрытий, которые со временем стираются, наш метод создаёт химическую связь на молекулярном уровне, что делает его гораздо более долговечным и экологичным».

Кроме свойств самоочищения перспективные стёкла могут сыграть более важную роль в борьбе с микробами, в увеличении производства биотоплива или в создании более эффективных систем фильтрации воды. Это связано с тем, что существует ряд видов бактерий и грибков, которых привлекают гидрофобные поверхности. Также водоотталкивающая версия стекла оказалась эффективной в борьбе с кишечной палочкой. Полученные новым методом стеклянные волокна можно использовать в фильтрах для удаления таких микроорганизмов из водопроводной воды.

Кроме того, исследователи обнаружили, что гидрофобное стекло эффективно удерживает виды пекарских и пивных дрожжей. Это означает, что материал может использоваться для более эффективного и точного контроля процессов брожения, что может привести к улучшению вкуса пива.

Наконец, существуют виды микроводорослей, которые притягиваются к положительно заряженным поверхностям. В частности, вид микроводорослей, известный как C. vulgaris, хорошо прилипает к заряженному стеклу. Это означает, что такое стекло можно использовать в производстве биотоплива, где накопление этого организма будет важным этапом, о чём учёные также рассказали в статье в журнале Advanced Functional Materials. Главное, что производство не будет сложным, грязным и дорогостоящим.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Mafia: The Old Country — возвращение привычной «Мафии». Рецензия 21 ч.
Мошенники начали заменять контакты на смартфонах жертв при помощи файлов VCF 16-08 18:59
Сэм Альтман рассказал о перспективах OpenAI, ИИ и других технологий 16-08 17:14
Meta проведёт масштабные изменения в структуре ИИ-подразделений — в четвёртый раз за полгода 16-08 15:23
Google Gemini был доступен для россиян всего несколько часов 16-08 15:03
В рамках вторичного размещения персонал OpenAI продаст акций на сумму $6 млрд 16-08 07:17
Волна интереса к ИИ порождает новых миллиардеров с рекордной скоростью 16-08 04:34
Почти 30 тыс. серверов Microsoft Exchange Server оказались уязвимыми из-за нерасторопности администраторов 16-08 01:23
OpenAI заработала $2 млрд на мобильном приложении ChatGPT — в 30 раз больше всех конкурентом вместе 16-08 01:05
Google Gemini внезапно заработал в России без ограничений и ухищрений 16-08 01:03
США и Китай поменялись ролями: выбросы CO₂ в Поднебесной снизились, а в Америке выросли 2 ч.
Google потратит $9 млрд на развитие облачной и ИИ-инфраструктуры в Оклахоме — часть пойдёт на обучение электриков 3 ч.
AOC представила геймерский монитор с частотой обновления 420 Гц и ценой менее $225 6 ч.
В России наметили запуск межпланетной станции к Венере 6 ч.
Inspur разработала СЖО для мегаваттных стоек с 3-кВт ИИ-ускорителями 7 ч.
На пути к $10 млрд/год: Arista наращивает выручку и чистую прибыль на фоне бума ИИ 7 ч.
В Китае создали робота-рыбу с мягким телом, который сможет погрузиться на самое глубокое дно 9 ч.
В Пекине стартовали первые в мире Всемирные игры человекоподобных роботов 16-08 17:00
Автономность планшетов Surface Pro 11 снизилась вдвое — Microsoft изучает проблему 16-08 16:27
Asus выпустила белые версии GeForce RTX 5060 и Radeon RX 9060 XT в исполнении Dual 16-08 16:23