Сегодня 04 апреля 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 🔥
Соавтор Dishonored «с радостью» бы взялся за Dishonored 3, но есть нюанс 13 мин.
ООН: ИИ уничтожит почти половину рабочих мест к 2033 году 37 мин.
Визг шин, рёв двигателей и атмосфера 90-х: гоночная игра #Drive Rally устремилась к выходу из раннего доступа 2 ч.
«Буду плакать слезами счастья»: датамайнеры Apex Legends заявили, что Titanfall 3 жива и выйдет в 2026 году 4 ч.
ИИ впервые стал студентом вуза — Венский университет прикладного искусства зачислил систему Flynn 5 ч.
Бенчмарк MLPerf показал, что ускорители AMD Instinct не уступают NVIDIA H200 5 ч.
Россия заняла четвёртое место по размеру аудитории в Kingdom Come: Deliverance 2, хотя игра в стране даже не продаётся 6 ч.
Трамп заявил, что сделка с TikTok близка к заключению, и тарифы могут пригодиться в переговорах с Китаем 9 ч.
Amazon добавила ИИ-функцию кратких обзоров книг Kindle, но предупредила о спойлерах 11 ч.
Инвесторы потребовали от Ubisoft пересмотреть условия сделки с Tencent и готовы добиваться своего через суд 16 ч.
McLaren заполучила арабские инвестиции и скоро может прийти к выпуску электромобилей 33 мин.
Российские операторы получат низкие частоты для 5G не раньше 2029 года — сейчас диапазон занят телевещателями 39 мин.
Рост российского рынка IT встал на паузу — заказчики ждут возвращения зарубежных разработчиков 2 ч.
G.Skill представила самые быстрые в мире 64-Гбайт модули памяти для ПК 2 ч.
Учёные разработали техпроцесс для массового производства перовскитных солнечных панелей на Луне 2 ч.
Многие контрактные производители электроники не знают, где им строить фабрики после введения новых тарифов США 2 ч.
Parasail привлекла $10 млн стартового капитала и выступила «агрегатором ускорителей» с парком чипов больше, чем у Oracle 3 ч.
У российских производителей электроники простаивает половина цехов из-за бурного роста дешёвого контрактного производства 3 ч.
Богатейшие люди мира за день потеряли $208 млрд из-за новых пошлин США 4 ч.
Cyclotech начала тесты проворного летающего автомобиля с роторными «бочонками» вместо пропеллеров 4 ч.