Новое покрытие превращает обычные стекла в суперстекло

Источник: phys.org

Новое прозрачное покрытие делает обычное стекло прочным, самоочищающимся и невероятно скользким. Авторы технологии — исследовательская команда Гарвардского Университета (США) под руководством профессора Джоанны Айзенберг. Разработка может быть использована для создания прочных, устойчивых к царапинам линз для очков, самоочищающихся окон, улучшенных солнечных батарей и медицинских диагностических приборов. Некоторое время назад профессор Айзенберг вместе с коллегами представили покрытие SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces, скользкая залитая жидкостью пористая поверхность). Это покрытие было разработано на основе изучения плотоядного растения. Его листья смазаны ультра-скользким составом, и привлеченные насекомые катятся по ним прямо к своей гибели.

SLIPS способен отталкивать не только воду, но и масло, а также весьма липкие материалы, такие, как мед. Кроме того, вещество сопротивляется образованию льда и биопленок. Но технология SLIPS была лишь доказательством теории, и у нее были свои недостатки: непрозрачность покрытия, сложность его нанесения на основу, дороговизна изготовления. Новое покрытие, представленное сейчас, уже является коммерческой разработкой. Оно чуть менее скользкое, но гораздо более прочное и полностью прозрачное. Производственный процесс состоит из следующих этапов. Плоская поверхность стекла заполняется крошечными сферическими частицами полистирола (основной компонент пенополистирола). Сверху наливается жидкое стекло, так, что шарики оказываются наполовину утопленными в стекло. После того, как стекло затвердеет, полистирольный бисер сжигается, и остается сеть кратеров, напоминающая пчелиные соты.

Эти соты заливаются той же жидкой смазкой, которая используется в SLIPS технологии. В итоге получается прочное, но скользкое покрытие. Сотовая структура придает покрытию механическую устойчивость. А так как диаметр кратеров гораздо меньше длины волны видимого света, стекло остается полностью прозрачным. Как отмечает профессор Айзенберг, ее команда поставила перед собой сложную задачу: разработать универсальное покрытие, такое же скользкое, как SLIPS, но проще в изготовлении, прозрачное и более устойчивое. И эта задача была успешно решена. В настоящее время ученые заняты доработкой технологии, чтобы наносить покрытия на изогнутые стеклянные поверхности, а также некоторые пластмассы, такие, как оргстекло. Кроме того, методику нужно масштабировать и адаптировать к производственным условиям.