Поделится в соц-сетях:

Новая технология литья стекла позволит избавиться от засилья пластика

Новая технология литья стекла позволит избавиться от засилья пластика

Стекло является один из древнейших материалов, используемых человеком. Благодаря своим химическим свойствам это вещество широко используется в медицине, оптике, телекоммуникациях и химической промышленности.

При этом существующие технологии производства стекла обладают рядом недостатков. Например, это дорогостоящий и энергозатратный процесс, который к тому же не позволяет придавать стеклу сложные формы. Простой пример: если выдуть из стекла вазу относительно просто, то создать шестерёнку будет весьма затруднительно.

Это одна из причин почему в XX веке широкое распространение получил пластик. Этот материал можно заливать в готовые пресс-формы и миллионами штамповать дешёвые детали самых разнообразных форм и размеров, которые к тому же будут достаточно долговечны, прочны и могут быть окрашены в самые разные яркие цвета. Почти идеальный материал.

Почти, да не идеальный. Ведь ни один существующий полимер ещё не сравнился со стеклом в универсальности применения.

Новая технология, представленная учёными из Фрайбургского университета в Германии, может радикально изменить ситуацию. Она позволяет отливать стекло под давлением, придавая ему любую желаемую форму. Эта разработка позволит быстро и экономично заменить стеклом как массовую полимерную продукцию, так и высокотехнологичные детали из полимеров. На всякий случай напомним, что с засильем пластика сейчас пытается бороться весь мир. Ведь эффекты, которые он оказывает на организм, до сих пор не изучены в достаточной мере. Между тем стекло является куда более инертным (плохо вступающим в реакции) материалом. Да и на микрочастицы оно само по себе не распадается.

Новая разработка получила название стекломер (glassomer).

Шестерни из кварцевого стекла, полученные с помощью новой технологии литья под давлением.Фото Glassomer GmbH.

Процесс литья начинается с подготовки: создания мелких полимерных гранул, в каждой из которых «замурованы» крохотные частицы кварцевого стекла. Эти гранулы погружаются в стандартную машину для литья под давлением. Машина плавит полимер и затем заливает его в нужную форму.

На этом этапе деталь выглядит так, будто сделана из обычного пластика.

Затем деталь омывают водой и погружают в раскалённую до 600 ⁰C печь. Полимер при этом частично вымывается водой, а его остатки сгорают в печи. После этого деталь нагревают до 1300 ⁰C, и частицы стекла в нём сплавляются между собой (не замуровывая в себе пластик, для чего и нужен промежуточный нагрев). Так и получается полностью стеклянный конечный продукт нужной формы.

Эта технология не только позволяет быстро получать большие количества сложных стеклянных изделий, она ещё и требует гораздо меньших затрат энергии, чем производство обычного стекла. К тому же часть связующего полимера (тот, который в процессе удаляется с водой) можно использовать заново.

Разработчики подчеркивают, что изделия, полученные методом Glassomer, можно будет использовать в технологиях передачи данных, в оптике и солнечной энергетике, в медицине и для создания так называемых «лабораторий на чипе».

Подробности нового метода производства изделий из стекла описаны в научной статье, опубликованной в престижном научном издании Science.

Больше новостей из мира науки и технологий вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

08:16
31
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...