Учени са изобретили свръх здраво стъкло

LionGlass е 10 пъти по-здраво от обикновеното стъкло

Снимка: iStock by Getty Images

Учени са изобретили свръх здраво стъкло

LionGlass е 10 пъти по-здраво от обикновеното стъкло

15:28 | 16 август 2023 | Редактор : Кристиан Антонов 13 3361 Снимка: iStock by Getty Images

Изследователи от Университета на Пенсилвания са разработили стъкло, наречено LionGlass, което издържа на десет пъти по-големи натоварвания от обикновеното стъкло и се произвежда със значително намалени емисии на въглероден диоксид. Бъдещите стъкла могат да бъдат по-леки и по-здрави и да изискват по-малко производствени разходи, благодарение на това откритие.

Стъклото съпътства нашата цивилизация от около 5 000 години. То е навсякъде - от прозорците до съдовете за хранене. Традиционно стъклото се произвежда чрез топене на смес от кварцов пясък, калцинирана сода и варовик. Температурата на топене на сместа достига 1500 °C, което е съпроводено с огромно потребление на енергия и свързаните с това вредни емисии, както и с повишено износване на оборудване като пещи и инструменти. Освен това при химическата реакция на образуване на стъкло се отделя голямо количество въглероден диоксид.

Всичко това прави производството на стъкло непривлекателен за околната среда процес. Учените сега заменят карбонатите в сместа с алуминиев оксид и железни оксиди. Това незабавно понижава температурата на топене на сместа с 300-400 °C и намалява разхода на енергия за топене с 30 процента. Липсата на карбонати в сместа също така намалява образуването на CO2 по време на химичната реакция, което заедно може да се каже, че намалява емисиите на въглероден диоксид при производството на LionGlass с 50 или повече процента.

Освен това тестовете за твърдост и напукване на LionGlass показват, че то е поне десет пъти по-здраво от обикновеното стъкло. Докато тестът на Викерс показа, че обикновеното стъкло започва да се напуква при натоварване от 100 гр., LionGlass издържа на натоварване от 1 кг., без да се повреди. Изследователският екип не е разполагал с по-тежко натоварване като част от измервателната система, поради което не е могъл да определи границата на натоварване за новото стъкло. Но дори и този резултат е окуражаващ.

За стъклото микропукнатините са път към бързото му счупване. Десетократното увеличение на якостта на този показател обещава да направи стъклата на прозорците и други стъклени продукти забележимо по-тънки, без да се влошават якостните характеристики, а това е още един начин за намаляване на производствените разходи.

Учените са подали заявка за патент на изобретението LionGlass. На следващия етап те ще започнат да търсят партньори за търговска реализация на новото стъкло. Успоредно с това те провеждат експерименти, за да тестват LionGlass за неговата устойчивост на различни условия и химически среди, което ще помогне да се определи обхватът на неговото приложение.

ИЗБРАНО