Naukowcy z australijskiego Curtin University opracowali metodę produkcja szkła, pozwalająca na modyfikację jego powierzchni przy użyciu fal ultradźwiękowych i kąpieli solnej. Brzmi ciekawie? W tym momencie najpewniej nie, ale jeżeli dopowiem, że można w ten sposób opracować szkło, które "czyści się samo", to robi się już mniej nudno. Badacze już wyliczają potencjalne zastosowania technologii – od motoryzacji, przez ochronę zdrowia, aż po produkcję piwa.
Dotychczas inżynierowie dysponowali dwiema podstawowymi metodami nadawania szkłu specjalnych właściwości: silanizacją oraz powlekaniem go polimerami. Obie techniki niestety wymagają użycia toksycznych substancji chemicznych, a w przypadku nakładanych powłok – ich skuteczność z czasem się zmniejsza. Ta opracowana przez australijskich badaczy bazuje natomiast na dźwięku — modyfikacja szkła więc następuje bez użycia chemikaliów i jednocześnie trwale zmienia jego strukturę na poziomie molekularnym.
Wszystko dzieje się dzięki zjawisku kawitacji. Naukowcy zanurzają szkło w nietoksycznej kąpieli zawierającej sole diazoniowe, a następnie poddają je działaniu fal ultradźwiękowych o częstotliwości 24 kHz. Powoduje to powstanie mikroskopijnych pęcherzyków gazu, które gwałtownie zapadają się, wywołując niewielkie "wybuchy" ciepła i ciśnienia. Na powierzchni szkła tworzy się w tym procesie trwała warstwa organiczna, która nadaje mu hydrofobowe lub elektrostatyczne właściwości – w zależności od rodzaju użytej soli.
Badacze wyliczają potencjalne zastosowania. Szkło hydrofobowe może znaleźć zastosowanie w produkcji szyb samochodowych, eliminując (lub przynajmniej ograniczając) konieczność używania wycieraczek. W budynkach natomiast mogłoby oczyszczać się samodzielnie podczas deszczu, redukując potrzebę kosztownego czyszczenia z zewnątrz.
Naukowcy szczególnie zwracają na wykorzystanie owej technologii w walce z drobnoustrojami. Szkło hydrofobowe okazało się szczególnie skuteczne w wychwytywaniu bakterii E. coli, co sugeruje możliwość zastosowania go w filtrach do wody. Z kolei jego zdolność do przyciągania drożdży może... usprawnić proces fermentacji, co wpłynie na smak i jakość piwa. Natomiast dodatnio naładowana wersja szkła o właściwościach elektrostatycznych może pomóc w hodowli mikroalg, wykorzystywanych w produkcji biopaliw.
Czytaj również: Panele fotowoltaiczne do kosza? Znaleziono wydajniejszy materiał
Co najważniejsze, w ogólnym rozrachunku owa metoda jest bajecznie prostado wdrożenia. To akurat rzadkość wśród opisywanych przez nas odkryć — zazwyczaj potrzebne są dodatkowe badania, szczególnie w kierunku uproszczenia procesów związanych z nimi. Jak podkreślają badacze, proces może być przeprowadzony w dowolnym laboratorium wyposażonym w standardową wannę ultradźwiękową. Wygląda na to, że takie szkło może (przy odpowiedniej wiedzy) stworzyć każdy zainteresowany.
W przyszłości nasze samochody, domy, a nawet napoje będą korzystać z dobrodziejstw tej technologii — a przynajmniej tak chcą naukowcy. Dzięki ultradźwiękom i prostym związkom organicznym naukowcy stworzyli coś naprawdę ciekawego i nowego w inżynierii materiałowej — i to za to należy się ogromna pochwała.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
