Сегодня 04 марта 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 🔥
Китайские власти порекомендовали специалистам в области ИИ не ездить в США 14 мин.
IBM закрыла R&D-центр в Китае, оставив без работы 1,8 тыс. специалистов 3 ч.
Ubisoft объяснила, почему тянула с разработкой Assassin’s Creed Shadows, хотя фанаты годами требовали перенести серию в Японию 4 ч.
Monster Hunter Wilds уже стала самой быстро продаваемой игрой в истории Capcom, побив рекорд Monster Hunter: World 5 ч.
«Эффект Трампа исчерпан», — биткоин снова откатился к $83 000 5 ч.
Увлечённый фанат вычислил, на какой версии Minecraft базируется фильм «Minecraft в кино» 6 ч.
Спустя 27 лет в открытый доступ выложили демоверсию отменённой игры Big Brother — продолжения романа «1984» Джорджа Оруэлла 7 ч.
Компания «Базис» по итогам 2024 года нарастила выручку в полтора раза до более 4,5 млрд рублей 7 ч.
Экзистенциальный платформер Peppered предложит спасти мир или стать вечным корпоративным рабом бога смерти — дата выхода и новый трейлер 9 ч.
Opera представила концепт ИИ-функции, которая поможет пользователю совершать покупки 11 ч.
Gigabyte представила Radeon RX 9070 XT и RX 9070 в исполнениях Aorus Elite и Gaming 17 мин.
Виртуальная реальность получила вкус — учёные создали «электронный язык» 2 ч.
MIPS займётся разработкой собственных чипов и сосредоточится на робототехнике 2 ч.
В Apple iPhone 16e упростилась замена аккумулятора, выяснили мастера iFixit 3 ч.
Учёные открыли секрет производства идеального стекла — антимикробного и без разводов от грязи 4 ч.
Китай намерен поддержать архитектуру RISC-V на государственном уровне 4 ч.
ZTE представила недорогие игровые смартфоны Nubia Neo 3/Neo 3 GT и показала другие новинки 5 ч.
Денег хватит на всё: новые инвестиции TSMC в США не отменят проекты компании в Японии и на Тайване 5 ч.
Новости о повышении пошлин в США вызвали падение стоимости акций азиатских компаний 5 ч.
Серия технических неполадок сорвала восьмой полёт Starship — его отменили за 40 секунд до старта 6 ч.