Сегодня 29 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 🔥
Число криптомиллионеров выросло на 40 % за год — теперь их 241 700 15 ч.
Nival выложила в открытый доступ исходный код военной стратегии «Блицкриг 2» 16 ч.
Подписка xAI Grok обойдётся госслужбам США всего в $0,42 за полтора года 18 ч.
Новая статья: Gamesblender № 745: геймплей Marvel’s Wolverine, ремастер Deus Ex, ремейк Yakuza 3 и хоррор Кодзимы 19 ч.
ИИ-аватар позволяет пообщаться с покойным создателем комиксов о человеке-пауке и героях Marvel 24 ч.
Spotify начнёт маркировать музыку с ИИ и запретит клонированные голоса 28-09 05:30
Новая статья: Dying Light: The Beast — свобода или клетка? Рецензия 28-09 00:06
Asus признала подтормаживания геймерских ноутбуков ROG и пообещала скоро всё исправить 27-09 17:55
Российская платформа для разработки GitFlic дополнилась интеграцией с системами управления проектами 27-09 15:34
«Фотографии» в Windows 11 научатся автоматически сортировать изображения и распознавать надписи не только на английском 27-09 15:23
Китай отстал от США в сфере ИИ-чипов буквально на наносекунды, как считает основатель Nvidia 2 ч.
Новая статья: Обзор PCIe 5.0-накопителя Crucial T710: неудавшийся триумфатор 7 ч.
TSMC категорически отрицает переговоры с Intel о партнёрстве 7 ч.
Независимый разработчик придумал, как программно превратить наушники Apple AirPods в игровой контроллер 8 ч.
«Зелёная» энергия для «зелёных» ускорителей: Lambda и ECL впервые запитали NVIDIA GB300 NVL72 от водорода 19 ч.
Японская компания разработала беспроводную мышь, не требующую батареи для работы 23 ч.
Meta хотела бы стать крупным поставщиком ПО для человекоподобных роботов 28-09 06:06
Oracle взяла на себя ещё $18 млрд долга для расширения бизнеса и строительства ИИ-инфраструктуры 27-09 23:51
Учёные нашли у Земли седьмую «ложную Луну» — квазиспутник 2025 PN7 27-09 21:23
Энтузиасты объединили двенадцать dial-up модемов для просмотра YouTube без тормозов 27-09 19:31