Учените от университета в Чжъцзян, Източен Китай, са разработили нов тип самопочистващо се стъкло, което използва електрически полета, за да отстранява прах и други частици от повърхността си, предлагайки просто и устойчиво решение на често срещан проблем.
Замърсяването с частици по повърхностите засяга всичко – от прозорците в дома до фасадите на небостъргачите и слънчевите панели в пустините, а почистването им обикновено изисква време, усилия и пари.
В своите експерименти изследователите откриват, че заредените частици се държат по неочакван начин, когато са изложени на променливо електрическо поле. Вместо просто да се движат настрани, някои частици променят посоката си или дори изскачат напълно от повърхността.
Стъкло, което се самопочиства от органични и неорганични частици
Много от настоящите методи за почистване не дават резултат в сухи и прашни условия или изискват постоянна поддръжка. Един обещаващ подход използва електрически полета за преместване на повърхностните частици.
Технологии като електродинамичните екрани, използвани дори в марсоходите, показват потенциал за отстраняване на прах без течности или абразия.
Въпреки това, тяхната ефективност е ограничена от слабото разбиране за това как частиците започват да се движат или отделят. Без ясни физически модели, изследователите са били принудени да гадаят оптималните дизайни, а съществуващите системи все още се борят с финия прах и неравномерното покритие.
Сега, като изучават как размерът на частиците и силата на електрическото поле влияят на това движение, китайските изследователи създават тънко, прозрачно стъкло – с дебелина само 0,62 мм – което може да се самопочиства от органични и неорганични частици без никакво ръчно усилие.
Освен това прозрачното стъкло може да се самопочиства за секунди, като премахва до 98% от частиците без да използва вода, химикали или много енергия.
Този пробив може да доведе до практични самопочистващи се решения за слънчеви панели, прозорци на сгради и други повърхности, чиято поддръжка е скъпа.
Премахване на прах
Самопочистващото се стъкло не само премахва съществуващия прах, но и помага да се предотврати натрупването на нов прах. Изследователите откриват, че когато електрическото поле е включено, то отклонява заредените частици във въздуха, като поддържа повърхността по-чиста за по-дълго време.
Екипът го нарича „ефект на екраниране на частиците“, който намалява натрупването на прах във въздуха с почти 90%. Това осигурява постоянна защита по време на пясъчни бури и прашно време.
Тъй като стъклото е прозрачно, то работи добре на места, където наличието на светлина е важно. То само леко намалява видимата светлина, като по-голямата част от загубата се случва в инфрачервения диапазон.
Това прави системата идеална за слънчеви панели, предни стъкла на автомобили, покриви на оранжерии и прозорци на високи сгради – места, където ясната видимост и енергийната ефективност са от съществено значение. Дизайнът е прост и практичен.
Използват се обичайни материали, а производственият процес, който включва гравиране на електроди върху стъклена плоскост и покриването им с тънък защитен филм, се вписва добре в настоящите индустриални методи. Това означава, че може да се произвежда лесно и в големи количества, без да е необходимо скъпо или специализирано оборудване.
Проучването е публикувано в списанието Advanced Science.
Източник: InterestingEngineering
