04.03.2025

С солями и ультразвуком: австралийские ученые разработали новый метод создания водоотталкивающего стекла

Эта технология может найти самое широкое и местами неожиданное применение

Исследователи из Университета Кёртина (Австралия) создали простую и эффективную технологию производства долговечного водоотталкивающего стекла. Ее массовое применение может повысить безопасность транспортных средств, сократить расходы на уборку зданий и улучшить системы фильтрации. А еще она может пригодиться пивоварам. Статья, посвященная этой разработке, была опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

До сих пор, чтобы сделать стекло водоотталкивающим, его поверхность покрывали полимерами или воздействовали на него специальными химическими соединениями. Однако такие подходы подразумевают использование токсичных химикатов. Кроме того, образующаяся на стекле пленка получается не слишком стойкой и разрушается при длительном воздействии воды.

Авторы нового метода предложили более простой и нетоксичный подход — поверхность стекла покрывают диазониевыми солями (группа очень химически активных, неустойчивых и, что важнее всего, безвредных органических веществ), после чего воздействуют на него ультразвуком. Ультразвуковые волны заставляют соли вступать в химическую реакцию с поверхностью стекла. В результате эта поверхность изменяется навсегда, становясь водоотталкивающей, потому что на ней образуется тонкая органическая полимерная пленка.

«В отличие от обычных покрытий, которые со временем изнашиваются, наш метод создает очень прочную химическую связь на молекулярном уровне, что делает его гораздо более долговечным и экологически чистым» Надим Дарвиш-ассоциированный профессор Университета Кёртина, ведущий автор исследования.

По словам соавтора изобретения Тьексина Ли, получившаяся в результате воздействия ультразвука пленка «не отслаивается, не растворяется в воде и не портится, поэтому она идеально подходит там, где надежность и долговечность являются ключевыми факторами. Это может означать более чистые лобовые стекла в сильный дождь, самоочищающиеся окна небоскребов и солнечные панели, которые остаются без пыли».

У модифицированного стекла обнаружилось еще одно неожиданное преимущество — к нему прилипают бактерии, грибки и микроводоросли. Как полагают ученые, такое стекло можно будет использовать в современных системах фильтрации, при производстве биотоплива, в других технологических процессах. Например, стекло с покрытием может связывать дрожжи в пивоварении, захватывать бактерии в системах фильтрации сточных вод или действовать как химический барьер для микроорганизмов в воздушных фильтрах.

Источник: Университет Кёртина.