„Migla, kurios nepraleis
Atėjus ŠIAURĖS pusrutulio žiemai, vairuotojams aktuali aprasojusių automobilių priekinių stiklų problema. Kai drėgnas oras patenka į paviršių, šaltesnį, nei vandens garai, jis kondensuojasi ant to paviršiaus daugybės mažų lašelių pavidalu. Jie atsitiktinai išsklaido šviesą. Rezultatas, jei paviršius skaidrus, žmogaus akiai atrodo, kaip rūkas. Priklausomai nuo to, kas rasoja, ar tai būtų langai, akinių lęšiai ar priekiniai stiklai, tai gali būti įdomumas, nepatogumas ar rimtas pavojus.
Vienas iš būdų susidoroti su tokiu rasojimu yra purškikliai, apsaugantys nuo rasojimo. Tačiau juos reikia dažnai pakartotinai taikyti. Kitas būdas yra įmontuoti elektra varomų šildymo laidų rinkinį į daiktą, iš kurio reikia pašalinti aprasojimą. Tai tinka automobilio galiniam stiklui, bet ne (dėl sukuriamo vizualinio išsiblaškymo) ant priekinio stiklo. Taip pat netinka pastatų langams ar akinių lęšiams.
Tačiau Iwanas Hächleris ir Dimosas Poulikakosas iš Šveicarijos federalinio technologijos instituto Ciuriche sugalvojo kitą būdą, kaip kažką pašildyti, kad nesusidarytų kondensatas.
Jų nauja medžiaga, kurią jie aprašo Nature Nanotechnology, yra dešimties nanometrų storio danga. Ji yra lanksti, lengvai gaminama, naudojant esamus procesus ir gali būti dengiama, kaip stiklo ar plastiko danga arba įterpiama į tokias medžiagas. Jos aprasojimą mažinančias savybes užtikrina saulės šviesa.
Iš tikrųjų ši medžiaga yra auksinis sumuštinis. Šio butelio „duona“ yra titano dioksido sluoksnių pora, kurių kiekvienas yra trijų nanometrų storio, viršuje ir apačioje. Įdaras yra keturių nanometrų gylio auksinis filigranas.
Visa kaboodle leidžia matomai šviesai praeiti nevaržomai, tuo pačiu sugerdama infraraudonuosius spindulius ir paversdama juos šiluma. Ir yra daug ką įsisavinti. Tik apie 40% saulės spinduliuotės matoma akimis. Daugiau, nei 50% jo yra infraraudonųjų spindulių.
Būtent įdaras sušildo stiklą. Kai auksas atsitiktinai nusodinamas ant paviršiaus, jis pirmiausia sudaro miniatiūrines salas. Kadangi jos nėra sujungtos viena su kita, gaunamas izoliatorius. Tada, kai pridedama daugiau aukso, tarp salų susidaro tiltai. Tam tikru momentu šie tiltai paverčia besivystančią tinklą iš izoliatoriaus į laidininką, leisdami elektronams šokinėti iš salos į salą. Tai leidžia šilumai plisti.
Tinklas dabar, kaip ir bet kuris kitas metalas, sugers šilumą, jei bus paliktas saulėje. Hächleris ir daktaras Poulikakosas tai daro geriausiai, kai pasiekia vadinamąją prasiskverbimo ribą – momentą, kai jis pereina iš salyno į elektra sujungtą lakštą.
Titano dioksido sluoksniai padidina absorbciją. Ši medžiaga turi aukštą lūžio rodiklį, o tai reiškia, kad šviesos greitis per ją labai sumažėja. Tai pailgina laiką, kai tokia šviesa gali sąveikauti su auksu (ir taip įkaitinti). Viršutinis titano dioksido sluoksnis taip pat apsaugo po juo esantį auksą nuo pažeidimų.
Stiklas, padengtas pono Hächlerio ir daktaro Poulikakos išradimu, yra keturis kartus veiksmingesnis, užkertant kelią rūkui, nei nepadengtas paviršius. Jis sugeria apie 30 % ant jį patenkančios saulės spinduliuotės, o tai saulėtą dieną padidina aplinkos temperatūrą maždaug 8 °C. Debesuotą dieną ta temperatūra kils arčiau 3-4°C. Tačiau bet kuriuo atveju patobulinimo pakanka pašalinti susikondensavusią rūką ir užkirsti kelią naujo rūko susidarymui. Pagrindinė problema yra ta, kad jis neveikia naktį.
Kitas žingsnis, pasak J. Hächlerio, yra rasti geriausią produkto rinką. Daktaras Poulikakosas mano, kad akiniai yra geras atspirties taškas. (Tai nėra visiškai nesuinteresuotas pasiūlymas, nes jis pats juos nešioja.) Akinių lęšiai jau yra padengti daugybe sluoksnių. Šio papildomo pridėjimo kaina yra nedidelė. Nors auksas naudojamas, jo reikia tiek nedaug, kad pačios medžiagos būtų vertos vos 20 centų. Tačiau dviem išradėjams ši idėja gali pasirodyti, kaip aukso kasykla. [1]
· · · 1. "Layering it on; Nanotechnology." The Economist, 24 Dec. 2022, p. 56(US).
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą