Новости Технологий: Новый тип самоочищающегося стекла и др.
Новый тип самоочищающегося стекла
Команда ученых из университета Вандербилта (Vanderbilt University)
разработала технологию использования покрытий из графеновой пленки (пленки из атомов
углерода толщиной в один атом, см. рисунок), которая позволит изготовить самоочищающееся
стекло нового типа, к примеру, лобовое стекло автомобиля, которое не будет требовать
необходимости работы дворников для своей очистки.
Джеймс Дикерсон (James Dickerson)
и его коллеги выращивают графеновое покрытие прямо на поверхности стекла, что
придает стеклу высокие водо- и грязеотталкивающие свойства. Благодаря этому капельки
воды и частицы грязи не задерживаются на стекле и скатываются вниз.
Для создания графенового покрытия ученые использовали технологию электрофоретического смещения, которая широко используется для нанесения различных типов покрытий, в основном, на керамические объекты. Этот метод использует электрическое поле, распространяющееся в жидкой среде, для упорядочивания взвешенных в жидкости наночастиц, из которых и формируется собственно покрытие. Изменяя уровень pH жидкости и напряженность электрического поля, ученым удалось добиться, что атомы углерода начали соединяться на поверхности объектов в графеновую пленку.
Используя один набор параметров, можно получить чрезвычайно гладкую поверхность, покрытую слоем атомарного углерода. Второй набор параметров позволяет формировать неровное графеновое покрытие, с чередующимися впадинами и вздутиями, что обеспечивает большую шероховатость самой поверхности.
Полученное гладкое атомарное покрытие заставляет воду, попавшую на него, растечься по всей поверхности необычайно тонким слоем, а шероховатое покрытие заставляет воду сворачиваться в крошечные капельки, сбегающие вниз под влиянием силы тяжести.
Использование графеновых покрытий не ограничивается только поверхностями стекла. По такой же технологии можно будет изготавливать покрытие для корпусов судов, самоочищающуюся одежду, антикоррозионные покрытия, фасадные системы и системы защиты от снега различных зданий и построек.
А ученые, возглавляемые Джеймсом Дикерсоном, собираются разработать подобную технологию нанесения покрытий из флурографена, фторированной версии графена, которая представляет собой двухмерный тефлон. А, как известно, тефлоновые покрытия обладают чрезвычайно высокими водоотталкивающими свойствами.
Источник: www.dailytechinfo.org
New Energy Technologies демонстрирует прототип SolarWindow
За последние несколько лет ряд компаний и институтов занимались разработкой технологий, чтобы использовать окна в качестве солнечных панелей. К их числу относятся спрей на основе металлических наночастиц фирмы EnSol, фотоэлектрические стекла RSi и окно NanoPower фирмы Octillion. В сентябре прошлого года фирма New Energy Technologies (штат Мэриленд, США) присоединилась к этому списку, продемонстрировав образец своего изобретения SolarWindow размером 10,2 см2.
Компания представила рабочий прототип (30,5 × 30,5 см),
у которого есть все шансы стать коммерчески жизнеспособным. Как и в случае с
технологией EnSol’s, SolarWindow покрыт светочувствительной пленкой, наносимой
особым спреем. Спрей распыляется при комнатной температуре (причем окна остаются
прозрачными). Покрытие способно генерировать электроэнергию из искусственного и
естественного освещения. Компания намеревается использовать свое изобретение с
внешней стороны окна, где SolarWindow будет подвергаться воздействию солнечного
света.
Хотя компания и не сообщает обо всех особенностях работы SolarWindow,
ее представители заявляют, что пленка заменяет непрозрачный металлический материал,
который используется в обыкновенных солнечных панелях. Их пленка экологически чиста
и состоит из более прозрачных частиц.
Разработчики сообщают, что:
- SolarWindow превосходит аналогичные продукты тем, что его покрытие не нужно наносить при высокой температуре или в вакууме;
- толщина других пленок в десять раз больше, чем у SolarWindow;
- размер каждой солнечной ячейки в четыре раза меньше одного рисового зернышка, что делает ее самой маленькой функционирующей моделью;
- по оценке компании, SolarWindow в десять раз эффективнее вырабатывает энергию из искусственного света.
Несмотря на то, что точные данные по эффективности не обнародованы, по данным компании, если установить их изделие на фасад офисного здания, оно сможет сгенерировать на 300% больше энергии, чем традиционные панели, которые устанавливают на крышах.
Источник: steklosouz.ru
Самовосстанавливающееся стекло для телефонов
Компания Autoglass сообщила о своей новейшей разработке, которую
можно связывать с грядущим технологическим переворотом. Исследователи из Бедфорда
(Англия) создали новый тип стекла, который после удара может восстанавливать свою
первоначальную форму.
Новое стекло имеет тонкий слой абсолютно нового
синтетического материала, который при разломе стекла превращается в прозрачную
жидкость и заполняет собой образовавшиеся трещины. Суперстекло получило название
Pro-Fill SOA.
Стекло пока умеет «ремонтировать» только мелкие трещины и не
более того. Однако в будущем технология будет усовершенствована. Компания уже
ведет переговоры с крупнейшими мировыми производителями для организации выпуска
нового вида стекла
Источник: Pocket-lint.com
Разработано постоянное антизапотевающее покрытие
Канадские исследователи из университета Лаваля разработали
долговечное покрытие, препятствующее процессу запотевания стекла.
«Несмотря
на кажущуюся видимость, образующаяся в результате конденсации пленка неоднородна.
На самом деле, она состоит из крошечных капель воды, которые оседают на поверхности,
препятствуя прохождению света», — говорит профессор Жотан Ларош. — «Антизапотевающее
покрытие как раз и должно бороться с образованием этих капелек».
Исследователи
использовали поливиниловый спирт, гидрофильные соединения, что позволяет воде
распределяться по поверхности равномерно. Задача состоит в том, чтобы прочно
прикрепить соединения к стеклянной или пластиковой поверхности. Для этого наносят
четыре последовательных слоя молекул, которые образуют прочные связи с прилегающим
слоем. В результате образуется тонкое, прозрачное, многослойное покрытие, которое
не меняет оптических свойств поверхности, на которую оно наносится. Кроме того,
химические связи, соединяющие различные слои, обеспечивают прочность и долговечность
всего покрытия.
«Существующие антизапотевающие покрытия не обладают этими
свойствами и не выдерживают мытье, поэтому применение этих продуктов должно
проводиться регулярно, — отмечает профессор Ларош. — Наше покрытие носит
постоянный характер».
Источник: GlassNews
Ученые создали стекло прочнее стали
Новый вид стрессоустойчивого металлического стекла был разработан
и протестирован Национальной Лабораторией в Беркли Департамента Энергетики США
совместно с Калифорнийским Технологическим Институтом.
По прочности это
стекло превосходит конструкционные металлы, причем улучшенные модификации стекла
появятся в ближайшее время. Ранее ученые разработали металлическое стекло «DH3»,
в котором возникновению трещин препятствовала вторая, кристаллическая фаза металла.
Эта кристаллическая фаза в форме древовидных отростков проникала в аморфную
структуру стекла, создавая микроструктурные барьеры, которые предотвращали
распространение трещин. Но в своей новой разработке ученые заменили металл на
чистое стекло с уникальным химическим составом, который обеспечивает дополнительную
пластичность.
Источник: globalscience.ru
Вскоре на рынке появится взрывоустойчивое стекло
Команда инженеров из Университета Миссури и Университета Сиднея в
Австралии разрабатывает легкое, тонкое и бесцветное доменное (взрывоустойчивое)
стекло, способное противостоять силе взрыва, землетрясения, урагана или ветра.
Сегодняшние технологии производства доменного стекла позволяют выпускать стекло
не тоньше, чем роман из 300 стр., что не годится для установки в обычную оконную
раму.
Поэтому заменить стандартные стеклянные окна в настоящее взрывоустойчивое
конструкционное остекление — процедура дорогостоящая и сложная.
В отличие от
сегодняшних окон, которые сделаны из чистых слоев полимера, это новый дизайн
стеклопластикового композита, содержащий прослойки полимерных армированных
стекловолокон толщиной лишь 0,025 мм. Разработчики уверены, что вскоре на рынке
появится тонколистовое взрывоустойчивое стекло, которое сможет противостоять силе
взрыва.
Источник: steklosouz.ru
Стекло плавится… при охлаждении?
Из-за причуд квантовой механики твердые аморфные материалы способны
становиться жидкостью не при нагреве, как бывает обычно, а при охлаждении до
температуры в доли градуса выше абсолютного нуля.
Такой вывод, опубликованный
в Nature Physics (США), сделали ученые из университета Тель-Авива, а также их
коллеги из Колумбийского университета в Нью-Йорке (Columbia University) и университета
Цукубы (University of Tsukuba). Ученые объясняют, что при экстремальном охлаждении
на взаимодействие молекул в куске стекла (и их взаимное расположение) начинают
оказывать огромное влияние квантовые эффекты (например, туннелирование частиц),
корпускулярно-волновой дуализм и, как следствие, принцип неопределенности Гейзенберга.
Как утверждают исследователи, квантовые флуктуации могут и способствовать, и,
напротив, препятствовать формированию стекла. И потому при выполнении ряда условий
мы можем расплавить стекло, не нагрев, а охладив его. (Это парадоксальное на первый
взгляд заключение подтверждает известный опыт по затвердеванию золота при его
сверхскоростном нагреве.)
Такой «трюк», разумеется, не является целью сам по себе.
Подобные модели помогают разобраться на атомном уровне — почему те или иные материалы
ведут себя так, а не иначе. Физики отмечают, что полное понимание процесса
преобразования жидкости в стекло до сих пор является одной из нерешенных научных
задач.
Источник: steklosouz.ru
