Сегодня 09 ноября 2026
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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Meta представила Muse Ember — дешёвую ИИ-модель для армии автономных агентов 18 мин.
Rockstar и PlayStation устроят в Майами фестиваль «безостановочной музыки» от звёзд саундтрека GTA VI 2 ч.
Apple начала продавать дополнительные запросы к ИИ за $50 — тем, кому подписки Creator Studio недостаточно 3 ч.
ЕС захотел встроить в сервисы Google, Meta и TikTok выключатель функций, вызывающих цифровую зависимость 3 ч.
«Абеляр, расчисти мой календарь»: трейлер с датой релиза Warhammer 40,000: Dark Heresy приятно удивил игроков 3 ч.
Эксклюзивы PlayStation вернулись: Sony стала маркировать главные игры PS5 знаком PlayStation Exclusive 4 ч.
Instagram с помощью ИИ вычислит «миллионы подростков» по всему миру — даже если они притворяются взрослыми 5 ч.
Тернус решил ускорить разработку ПО Apple — для этого придётся ослабить контроль 8 ч.
NFS уже не та: в Steam открылось тестирование безумных гонок на офисных креслах Need for Seat 10 ч.
Apple бросилась догонять OpenAI и Meta: Тернус требует превратить Siri в мощного ИИ-агента 11 ч.
Любовно-шпионский скандал вокруг главы Nvidia обрастает китайскими связями — в истории всплыл след Alibaba 58 мин.
Google представила ИИ-ускорители TPU 8tx и TPU 8i Max 2 ч.
Amazon не сдалась после провала Astro и готовит нового домашнего робота 2 ч.
Sony представила особую версию PlayStation Portal с увеличенной памятью и жёсткой привязкой к региону 3 ч.
Китайская SMEE наладила массовый выпуск литографов, которые на 90 % состоят из китайских компонентов 3 ч.
Лунная ракета NASA SLS продырявила ионосферу Земли так, что это могло вызвать фатальные сбои GPS 4 ч.
Китай вступился за Дженсена Хуанга и назвал шпионский скандал клеветой 5 ч.
Google представила ИИ-ускорители TPU 8tx и TPU 8i Max, заточенные под конфиденциальность и огромные контексты 6 ч.
Xiaomi раскрыла дату глобального анонса флагманов Xiaomi 18 Pro и Pro Max 7 ч.
Скандал вокруг Дженсена Хуанга показал, насколько Nvidia зависит от своего основателя и его детей 8 ч.