محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا نوعی شیشه دوستدار محیط زیست به نام LionGlass را مهندسی کردهاند که با وجود صرف انرژی کم تر برای تولید، نسبت به شیشههای سیلیکات سودا-آهک استاندارد مقاوم تری دارد.
به گزارش تکناک، آن ها امیدوارند که اختراعشان به کاهش ردپای کربن شیشه ای که در سراسر جهان حداقل 86 میلیون تن دی اکسید کربن در سال تولید می کند، کمک کند. بیانیه مطبوعاتی این موسسه درباره نتایج این مطالعات در هفته گذشته منتشر شده است.
جان مائورو استاد علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و محقق اصلی این پروژه گفت: هدف ما این است که تولید شیشه را برای دراز مدت پایدار کنیم. LionGlass استفاده از مواد دسته ای حاوی کربن را حذف می کند و دمای ذوب شیشه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
بیشتر انتشار CO2 در فرایند ساخت شیشه های سنتی از انرژی مورد نیاز برای گرم کردن کوره ها تا دمای بالای برای ذوب شیشه ناشی می شود. با LionGlass دمای ذوب تا محدوده 300 تا 400 درجه سانتیگراد کاهش می یابد که تقریباً 30 درصد کاهش مصرف انرژی را نشان می دهد.
به عنوان یک مزیت اضافی، LionGlass نیز بسیار قوی تر از شیشه های معمولی است. LionGlass حداقل 10 برابر در برابر ترک خوردگی در مقایسه با شیشه های استاندارد سودا-آهک مقاوم است.
شیشه ای که ترک نمی خورد
نیک کلارک، یکی از همکاران فوق دکترا در آزمایشگاه مائورو، گفت: ما وزن را روی LionGlass تا زمانی که به حداکثر باری که تجهیزات به ما اجازه می داد افزایش دادیم. نتایج نشان داد که این شیشه به سادگی ترک نمیخورد.
مائورو گفت: مقاومت در برابر آسیب ویژگی مهمی برای شیشه است. به تمام مصارفی که در صنعت خودروسازی و صنایع الکترونیک، معماری و فناوریهای ارتباطی مانند کابلهای فیبر نوری که به استحکام شیشه نیاز است، فکر کنید. حتی در حوزه مراقبتهای بهداشتی، واکسنها در بستهبندی شیشهای قوی و مقاوم در برابر مواد شیمیایی نگهداری میشوند.
استحکام بهبود یافته LionGlass همچنین می تواند به این معنی باشد که محصولات ایجاد شده از آن می توانند وزن سبک تر داشته باشد و به طور قابل توجهی نازک تر باشند.
مائورو گفت: ما باید بتوانیم ضخامت را کاهش دهیم و همچنان همان سطح مقاومت در برابر آسیب را داشته باشیم. اگر محصولی با وزن سبکتر داشته باشیم، برای محیطزیست هم بهتر است، زیرا مواد اولیه کمتری مصرف میکنیم و برای تولید آن به انرژی کمتری نیاز داریم. علاوه بر این، انرژی مورد نیاز برای حمل و نقل شیشه را کاهش می دهیم، بنابراین این یک موقعیت برنده برای همه است.
تیم مائورو یک درخواست ثبت اختراع برای کل خانواده LionGlass به ثبت رسانده است و اکنون در حال بررسی ترکیبات مختلف LionGlass در مجموعه ای از محیط های شیمیایی هستند تا نحوه واکنش آنها را بررسی کنند.
مائورو در بیانیهای گفت: انسانها بیش از 5000 سال پیش نحوه ساخت شیشه را آموختند و این کشف، از آن زمان برای رساندن تمدن مدرن به جایگاه امروزی حیاتی بوده است.
اکنون، ما در برهه ای از زمان هستیم که برای کمک به شکل دادن آینده به آن نیاز داریم، زیرا با چالش های جهانی مانند مسائل زیست محیطی، انرژی های تجدیدپذیر، بهره وری انرژی، مراقبت های بهداشتی و توسعه شهری روبرو هستیم. شیشه می تواند نقشی حیاتی در حل این مسائل ایفا کند و ما آماده مشارکت هستیم.
