Учени са изобретили LionGlass – нов вид стъкло, което е по-екологично и 10 пъти по-здраво от обикновеното стъкло

Изследователи от Университета на Пенсилвания са разработили LionGlass – стъкло, което издържа на 10 пъти по-големи натоварвания от обикновеното стъкло и се произвежда със значително намалени емисии на въглероден диоксид. Бъдещите стъкла биха могли да бъдат по-леки и по-здрави и да изискват по-малко производствени разходи.

Стъклото съпътства нашата цивилизация от около 5000 години. То е навсякъде – от стъклата на прозорците до съдовете за хранене. Традиционно стъклото се произвежда чрез топене на смес от кварцов пясък, калцинирана сода и варовик. Температурата на топене на сместа достига 1500 °C, което е съпроводено с огромно потребление на енергия и съпътстващите го емисии на CO2, както и с повишено износване на оборудване като пещи и различни инструменти. Освен това при химическата реакция на образуване на стъкло се отделя голямо количество въглероден диоксид. Всичко това прави производството на стъкло непривлекателен за околната среда процес.

Учените заменят карбонатите в сместа с алуминиев оксид и железни оксиди. Това незабавно понижава температурата на топене на сместа с 300-400°C и намалява разхода на енергия за топене с 30%. Липсата на карбонати в сместа също така намалява образуването на CO2 по време на химическата реакция, което като цяло позволява да се каже, че при производството на LionGlass емисиите на въглероден диоксид са с 50% по-малко.

Освен това тестовете за здравина на LionGlass показват, че то е поне 10 пъти по-здраво от обикновеното стъкло. Докато тестът на Викерс показва, че обикновеното стъкло започва да се напуква при натоварване от 100 грама, LionGlass е в състояние да издържи натоварване от 1 килограм без да се повреди. Изследователският екип не е разполагал с по-тежко натоварване като част от измервателната система, поради което не е могъл да определи границата на натоварване на новото стъкло.

Но дори и този резултат е окуражаващ. За стъклото микропукнатините са път към бързото счупване. Десетократното увеличение на якостта на този показател обещава да направи стъклата на прозорците и други стъклени продукти забележимо по-тънки, без да се влошават якостните им характеристики, а това е още един начин за намаляване на производствените разходи.

Учените вече са подали заявка за патент на LionGlass. На следващия етап те ще започнат да търсят партньори за търговска реализация на новото стъкло. Успоредно с това те провеждат експерименти, за да тестват LionGlass за неговата устойчивост на различни условия и химически среди, което ще помогне да се определи обхватът на неговото приложение.