Тартуские ученые научились менять прозрачность стекла

Ср, 13 янв. 2010, 00:27:38 +0000

Тартуские специалисты по нанотехнологиям создали стекло нового типа, которое одним нажатием кнопки можно сделать непрозрачным.

Представьте себе современную аудиторию или комнату для совещаний со стеклянными стенами. Когда она пуста, каждый может заглянуть в нее прямо через стену, но когда в ней работают, то одним нажатием на выключатель стены становятся матовыми. Или представьте себе окно с прозрачным стеклом, которое за одну секунду можно превратить в плотную ширму. Ну, и нужны вам после этого шторы?

Стекло, которое под действием электрического тока изменяет свои оптические свойства (в данном случае прозрачность), — это не чудо. Ученые расположенного в Тарту Эстонского центра развития нанотехнологий (Nano TAK) в сотрудничестве с Институтом физики Тартуского университета уже создали такое стекло и вместе с предприятием AS Andrese Klaas начали подготовку к его промышленному производству.

Соединенный с проводами кусок стекла, который ученые Nano TAK Кристьян Саал, Рюнно Лыхмус, Мартин Тимуск и Мартин Ярвекюльг демонстрируют в лаборатории, ведет себя именно так, как описано выше.

Новая технология

В обычном состоянии стекло матовое, поэтому находящихся за ним людей можно увидеть только в виде расплывчатых контуров. Нажимаете на выключатель — и стекло становится прозрачным. Этот эффект получен благодаря достижениям нанотехнологий.

На самом деле такое стекло состоит из двух склеенных между собой обычных стекол, на которые были нанесены сверхтонкие прозрачные токопроводящие слои окислов индия и олова. Между этими слоями находится гелево-солевой слой, свойства которого, по словам ученых, как у обычного стекла, но он жидкий. Слой затвердевает после того, как его наносят на стекло.

Но самое главное заключается в том, что гель содержит молекулы жидких кристаллов, которые, поворачиваясь в электрическом поле, по-разному отражают и пропускают свет.

«Когда на слой окислов индия и олова подают ток, молекулы жидких кристаллов выстраиваются таким образом, что стекло становится прозрачным», — пояснил Саал.

Когда электрическое напряжение снимают, молекулы встают в произвольное положение, и стекло снова становится матовым.

Стекла с изменяемой прозрачностью пытались производить в мире и раньше, но они создавались на базе органических полимеров и технология их изготовления совершенно другая.

Доводилось ли вам видеть такие стекла? Скорее всего, нет. Дело в том, что эти технологии довольно сложны, а созданный на их базе стеклопакет неустойчив к воздействию внешней среды, например, к ультрафиолетовому излучению.

В этом смысле технология, разработанная тартускими учеными, является революционной. Во-первых, стекло с изменяемой прозрачностью можно изготавливать при комнатной температуре, причем производство по тартуской технологии в несколько раз дешевле, чем по другим методам.

Во-вторых, новая технология позволяет покрывать управляющим прозрачностью слоем стеклянные поверхности любых размеров. Сами ученые использовали для этого модифицированный разбрызгиватель для покраски. Использование разбрызгивателя решает проблему неравномерности покрытия, которая стала роковой для старых технологий — с виду ровное оконное стекло всегда немного волнистое, а его толщина в разных местах может колебаться.

В-третьих, разработанные тартускими специалистами стекла, как и обычные оконные стекла, не боятся воздействия внешней среды, в том числе ультрафиолетового излучения.

Патент есть

По словам руководителя Nano TAK Ильмара Кинга, технология производства необычного стекла, разработанная эстонскими учеными, уже запатентована, что дает сильное конкурентное преимущество на рынке. Именно поэтому партнер Nano TAK фирма Andrese

Kla as хочет как можно скорее заняться изготовлением новых стекол и уже строит соответствующую производственную линию.

Создатели стекла с самого начала добивались того, чтобы изделие было недорогим и доступным для широкого потребителя. «Я, например, живу на первом этаже и такое стекло было бы очень кстати на кухне», — заметил Рюнно Лыхмус.

Окно с изменяемой прозрачностью потребляет электричества не больше, чем обычная энергосберегающая лампочка, да и то только тогда, когда оно должно быть прозрачным.

Необычное стекло можно использовать для внут ренней и внешней отделки помещений, изготовления рекламных щитов и даже для создания некоторых измерительных приборов.

Источник: rus.postimees.ee - Тартуские ученые научились менять прозрачность стекла