Сегодня 07 сентября 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 🔥
Microsoft сообщила об очередном обрыве подводных кабелей в Красном море 7 ч.
OpenAI намерена потратить $115 млрд к 2029 году 8 ч.
Представлен модуль Radxa CM4 — альтернатива Raspberry Pi CM4 на базе Rockchip RK3576 c 16 Гбайт LPDDR4X и 256 Гбайт eMMC 9 ч.
NVIDIA потратит $1,5 млрд на аренду собственных ИИ-ускорителей у Lambda, в которую сама же и инвестировала 20 ч.
Семейство iPhone 17 окажется на 3,5 % популярнее предшествующего, как считают эксперты TrendForce 21 ч.
Tesla теперь называет свой автопилот «почти полным» 22 ч.
OnePlus и Hasselblad разорвали сотрудничество в сфере технологий обработки фото 22 ч.
Bose обновила полноразмерные наушники QuietComfort Ultra — цена не изменилась 06-09 20:19
Совокупная капитализация лидеров технологического рынка достигла $21 трлн — активнее других вырос Google 06-09 18:20
В Индии представили первый 32-битный процессор Vikram 3201 — его разработали и произвели на территории страны 06-09 17:40