Новое «львиное» стекло в 10 раз прочнее обычного и намного экологичнее

Инженеры из Пенсильванского государственного университета разработали LionGlass — революционный материал, устойчивость которого к повреждениям в 10 раз превышает показатель стандартного стекла, и при этом для его производства требуется значительно меньше энергии.

Традиционное стекло, которое мы видим повсюду — от окон до бокалов, известно как натриево-известково-силикатное. Процесс его производства требует использования печей, где температура достигает до 1500 ° C, что приводит к высокому энергопотреблению и значительным выбросам углекислого газа.

Основными компонентами стандартного стекла являются кварцевый песок, кальцинированная сода и известняк. Последние два при плавлении выделяют большие объемы CO2. Этот факт является дополнительным негативным аспектом в экологическом плане.

Но ученые из Пенсильванского государственного университета обнаружили способ изменить формулу стекла, сделав его не только экологичнее, но и значительно прочнее.

Разработка, которую исследователи назвали LionGlass, приобретает новые свойства за счет замены кальцинированной соды и известняка на оксид алюминия или соединение железа, в то время как содержание кремнезема варьируется от 40% до 90% по весу.

Замена карбонатов уменьшает выбросы во время плавления и позволяет снизить температуру процесса до 400 ° C. В результате, потребление энергии сокращается примерно на 30%, что ведет к снижению объема выбросов.

Помимо этого, обнаружено, что некоторые варианты LionGlass обладают трещиностойкостью, которая в 10 раз превышает этот показатель у обычного стекла. Этот факт был установлен в ходе испытаний с использованием алмазного индентора Виккерса.

Оказалось, что новый материал устойчив к трещинам даже при нагрузке в 1 кг, тогда как обычное стекло начинает трескаться уже при нагрузке в 0,1 кг.