Сегодня 01 августа 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Halo: Campaign Evolved — по третьему кругу. Рецензия 4 ч.
Издатель апокалиптического вестерна Guns of Eschaton показал последнее предсмертное интервью арт-директора Half-Life 2 Виктора Антонова 8 ч.
Вредоносное ПО научилось использовать ИИ прямо во время атаки — ESET предупредила о новых угрозах 8 ч.
Эмуляция PS5 покорила новый рубеж: отдельные 3D-игры показали вполне комфортные 30 FPS 8 ч.
Многие игры на физических носителях не защищены от цифрового будущего — половина дисков для Xbox Series X не будет полноценно работать без интернета 10 ч.
Тим Кук намекнул на платную подписку Apple для активных пользователей ИИ 11 ч.
Китайская MiniMax выпустила генератор видео H3 11 ч.
ИИ упростил разработку приложений Meta — их станет больше 12 ч.
WhatsApp тестирует инструмент для простой очистки памяти каналов 13 ч.
Объём российского рынка IaaS к 2030 году более чем удвоится и достигнет 241 млрд рублей 13 ч.
Слухи о неуёмной прожорливости чёрных дыр оказались слишком преувеличенными 5 ч.
Sony продала в прошлом квартале на 36 % меньше игровых консолей PlayStation 5, чем годом ранее 5 ч.
Asus и XFX выпустили свои варианты Radeon RX 9050 — Asus разогнала свою до 2,77 ГГц 5 ч.
С 2023 года техногиганты потратили на инфраструктуру более $1 трлн 5 ч.
Квартальная выручка Sony выросла почти на треть — помогли сенсоры для камер и фильм про Майкла Джексона 8 ч.
Microsoft за год запустила 88 дата-центров и снижать инвестици в инфраструктуру не намерена 9 ч.
Seatrium намерена построить 30-МВт прибрежный ЦОД, свои проекты продвигают Atomarine и Mocean Energy 9 ч.
MediaTek выделит $5 млрд на разработку серверных процессоров и другие долгосрочные цели 10 ч.
Рекордный рост: капитализация Microsoft за день взлетела почти на $450 млрд 10 ч.
EuroHPC запускает тендер на строительство до семи ИИ-гигафабрик в Евросоюзе 10 ч.