Сегодня 30 января 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 🔥
«Если вы вернётесь в игру 20-летней давности, вас ждёт кринж»: ветеран Bethesda бросил тень на потенциальный ремастер The Elder Scrolls III: Morrowind 2 мин.
Разработчики Yakuza Kiwami 3 пообещали исправить графику к релизу — пока ремейк местами выглядит хуже, чем игра 16-летней давности 54 мин.
Microsoft исправила сбои входа и загрузки в свежем обновлении Windows 11 3 ч.
В Китае ликвидировали одну из крупнейших в мире сетей пиратской манги 3 ч.
Режиссёр Даррен Аронофски выпустит сгенерированный ИИ сериал о войне за независимость США 3 ч.
Сразу три источника подтвердили, когда пройдёт следующая презентация Nintendo Direct и какой она будет 3 ч.
Разработчики провальной MindsEye уйдут от IO Interactive, чтобы взять своё будущее под контроль — кроссовер с Hitman отменён 4 ч.
«Нацелены выпустить выдающуюся игру»: ведущий разработчик Beyond Good and Evil 2 подтвердил статус долгостроя после чистки в Ubisoft 4 ч.
ИИ схлестнулся с людьми в битве на креативность — результаты неоднозначны 6 ч.
Nvidia обновила драйвер для устаревших видеокарт Maxwell, Pascal и Volta — только патчи и никаких игровых оптимизаций 7 ч.
Китай тоже планирует строительство гигаваттных космических ЦОД 28 мин.
От технологического наследия к строительству будущего — Atos перезапустила бренд Bull для HPC, ИИ и квантовых инноваций 49 мин.
США продвигают «атомные кампусы» с ослабленными требованиями к ядерной безопасности, чтобы запитать ИИ ЦОД 2 ч.
Android 16 распространяется быстрее предшественника — свежая ОС заняла 7,5 % Android-устройств по всему миру 2 ч.
Тим Кук наобещал «невиданных ранее» инноваций — Apple выпустит более 20 новинок в 2026 году 2 ч.
Архивы Николы Тесла вдохновили на новый метод выработки электричества — бесконтактным трением 2 ч.
Мировой рынок смартфонов заработал рекордные $143 млрд за квартал — пользователи стали чаще выбирать флагманы 2 ч.
Смесь iPhone Air и Google Pixel: представлен смартфон Realme 16 с чипом Dimensity 6400 Turbo и батареей на 7000 мА·ч 2 ч.
Энтузиаст поднял до 800 Вт мощность Asus ROG Astral LC GeForce RTX 5090 — пришлось поработать паяльником 2 ч.
Xiaomi представила смартфон Redmi Turbo 5 c Dimensity 8500-Ultra и батареей на 7560 мА·ч за $290 2 ч.