Сегодня 20 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 🔥
Jaguar Land Rover уже три недели не может запустить информационные системы после хакерского взлома 35 мин.
Microsoft представила радужный отчёт о Windows Arm, но основную проблему «замела под ковёр» 2 ч.
Microsoft «тестирует» ещё одну кнопку Copilot в Windows 11 2 ч.
Xiaomi раскрыла перечень, из которого ясно, какие устройства перейдут на HyperOS 3 и когда 5 ч.
Дональд Трамп планирует взыскать несколько миллиардов долларов с участников сделки по TikTok 10 ч.
Трамп заявил, что сделка с TikTok в целом одобрена китайской стороной 11 ч.
Новая статья: Borderlands 4 — сквозь нюансы к звёздам. Рецензия 16 ч.
«Не планируем оставаться в долгу»: российский хоррор No, I’m not a Human порадовал разработчиков продажами 17 ч.
Whiskerwood получила дату выхода в раннем доступе и демоверсию в Steam — это градостроительная стратегия, в которой коты поработили мышей 19 ч.
Разработчики Bomb Rush Cyberfunk анонсировали «экстремальную игру о трюках и граффити из светлого будущего» — первый тизер и детали Hyperfunk 21 ч.
Странное зелёное свечение межзвёздной кометы 3I/ATLAS озадачило учёных — такого они не ожидали 16 мин.
Samsung наконец-то удалось сделать чипы HBM3E, которые устроили Nvidia 21 мин.
Малый ледниковый период отменяется: с 2008 года Солнце начало увеличивать активность 2 ч.
Рынку игрового железа предрекли резкий рост в этом году, но потом миллионы геймеров уйдут с ПК 2 ч.
Сделка c Nvidia не повлияет на собственные планы Intel по выпуску процессоров и видеокарт 3 ч.
OpenAI потратит $100 млрд на аренду резервных ИИ-серверов у облачных провайдеров 3 ч.
Ubiquiti представила настольные и стоечные NAS с поддержкой до восьми LFF-накопителей 3 ч.
Lenovo отменила часть предзаказов на портативную консоль Legion Go 2 из-за неожиданно высокого спроса 3 ч.
NASA воскресило миссию лунохода VIPER для поиска воды на Луне — его доставит Blue Origin 4 ч.
Трёхстворчатый смартфон Samsung может выйти на рынке США до конца года 4 ч.