Нанотехнологии выводят стекло на новую высоту

В апреле этого года ученые обнинского предприятия «Технология» разработали уникальное наностекло. Его будут использовать при сборке окон для авиационных кабин. Создатели уверяют: с новым материалом полностью исключены любые оптические искажения. Кроме того, он обеспечит надежную защиту летчиков от воздействий внешней среды. Российское правительство уже отметило ноу-хау премией в области науки и техники, и вскоре новое стекло запустят в серийное производство.

Но «стекольные» нанотехнологии востребованы не только в воздухе, но и на земле, где служат, например, рядовым домохозяйкам. Так, британская компания Pilkington избавила английских леди от утомительной ежевесенней процедуры мытья окон. Для этого разработчики нанесли на оконные стекла тончайшее микрокристаллическое покрытие из оксида титана. Его толщина – всего 15 нанометров. Оно реагирует на солнечный свет и кислород, и происходит особая химическая реакция, в результате которой частички пыли отделяются от поверхности стекла. А при попадании на такое стекло воды жидкость не оседает в виде отдельных капель, а распределяется равномерно по всей поверхности, смывая грязь и не оставляя следа. Изобретение получило признание британской Королевской инженерной академии (Royal Academy of Engineering), а заодно и одобрительные отзывы экологов.

А вот ученые Сиднейского политехнического университета (UTS, Австралия) – Стефан Шелм и Джефф Смит – разработали полимер, с помощью которого оконные стекла пропускают свет, но отражают инфракрасное (тепловое) воздействие. Это поможет защитить дом или квартиру от летней жары. При создании ноу-хау Шелм и Смит применили соединение под названием гексаборид лантана (LaB6) – оно поглощает тепловое излучение. Ученые нанесли наночастицы из этого вещества (диаметром в 20-200 микрон) на специальную пластиковую пленку, которую затем закрепили между двумя стеклами. Наностекло получилось столь же прозрачное, как и обычное. В целом, оно пропускает не более пяти процентов инфракрасного излучения.

«Стекольные» новаторства также помогают увеличить уровень теплозащиты всей оконной конструкции. Для этого, например, стеклопакеты заполняют инертными газами (аргон, криптон, ксенон). Это позволяет существенно повысить сопротивление теплопередаче. Так, два года назад в Минске возвели экспериментальный дом. Стеклопакеты в окнах здания были заполнены аргоном, а внутреннее стекло заменено на энергосберегающее. В результате сопротивление теплопередаче оказалось вдвое выше, чем того требует Госстандарт», – подчеркивает Рафик Алекперов, руководитель отдела по работе с клиентами Группы компаний «Проплекс».

В ближайшем будущем окна смогут не только спасать своих владельцев от жары и холода. В конце 2009 года эстонские ученые разработали оконные стекла, прозрачность которых можно менять нажатием одной кнопки. Описать ноу-хау можно в нескольких словах: в обычном состоянии стекло матовое, поэтому находящихся за ним людей можно увидеть только в виде расплывчатых контуров. Но стоит нажать на выключатель – и стекло становится прозрачным. На него нанесены сверхтонкие прозрачные слои оксидов индия и олова (то есть соединения этих элементов с кислородом). Между ними находится особый гель. При нажатии выключателя на слой оксидов подается ток, и частицы геля выстраиваются таким образом, что стекло становится прозрачным. Когда электрическое напряжение снимают, стекло снова становится матовым.

Авторы изобретения – сотрудники Эстонского центра развития нанотехнологий (Nano TAK) и Института физики Тартуского университета. По словам руководителя Nano TAK Ильмара Кинга, технология производства необычного стекла уже запатентована. А вскоре компания Andrese Klaas наладит выпуск новых стекол. Для этого строится специальная производственная линия.

Кстати, окно с изменяемой прозрачностью потребляет электричества не больше, чем обычная энергосберегающая лампочка. Да и то только когда оно должно быть прозрачным.

Стекло, являясь одним из самых распространенных строительных материалов, сейчас приобретает все больше дополнительных свойств. И люди получают возможность в прямом смысле взглянуть на него по-новому.

Источник: пресс-служба Группы компаний «Проплекс», www.proplex.ru

23 апреля 2010 г.