Вчені з Університету штату Пенсільванія розробили скло LionGlass, яке витримує 10-кратні, порівняно зі звичайним склом, навантаження і виробляється зі значно зниженим рівнем викидів вуглекислого газу. Майбутнє скління може стати легшим і міцнішим, а також вимагатиме менших витрат на виробництво.
Традиційно скло виробляють під час плавлення суміші з кварцового піску, кальцинованої соди та вапняку. Температура плавлення суміші досягає 1500 °C, що супроводжується величезним споживанням енергії та супутнім викидом CO2, а також підвищеним зносом обладнання – печей і оснащення. Крім того, в процесі хімічної реакції утворення скла виділяється дуже багато вуглецю. Все разом робить випуск скла екологічно малопривабливим процесом.
Вчені замінили карбонати в складі суміші на оксид алюмінію та оксиди заліза. Це відразу знизило температуру плавлення суміші на 300-400 °C і дало змогу скоротити споживання енергії для плавки на 30%. Відсутність карбонатів у суміші також скоротила утворення CO2 під час хімічної реакції, що в сукупності дає змогу говорити про скорочення викидів вуглекислого газу під час виробництва скла LionGlass на 50% і навіть сильніше.
Ба більше, випробування скла LionGlass на твердість і розтріскування засвідчили, що воно щонайменше в 10 разів міцніше за звичайне скло. Якщо за методом Віккерса звичайне скло починає розтріскуватися при навантаженні 100 г, то скло LionGlass без пошкодження витримало навантаження в 1 кг. У команди дослідників не було важчого навантаження в складі вимірювального комплексу, тому вони не змогли визначити граничне навантаження для нового скла.
Але навіть цей результат обнадіює. Для скла мікротріщини – це шлях до швидкого руйнування. Десятикратне підвищення міцності за цим показником обіцяє зробити шибки та інші вироби зі скла помітно тоншими без погіршення характеристик міцності, а це ще один шлях до зниження витрат на виробництво.
Вчені подали заявку на отримання патенту на винахід LionGlass. На наступному етапі вони почнуть шукати партнерів для комерціалізації нового скла. Паралельно вони проводять експерименти з перевіркою LionGlass на стійкість до різних умов і хімічних середовищ, що допоможе визначити сферу його застосування.
Читайте також:
- Вчені отримали переконливий доказ альтернативної теорії гравітації
- Вчені наблизилися до відкриття 5 сили природи – невже елементарна частинка?