Стъклото и Бъдещето

Стъклото е навсякъде и удовлетворява нуждите на обществото.

Почти никой друг изкуствен материал не предоставя толкова много възможности в толкова много индустрии и дисциплини.

  • Предпочитано за храни и напитки
  • Има важна роля в транспорта
  • Ключов елемент в архитектурата и сградите
  • Част от стратегията за възобновяема енергия
  • От решаващо значение в съвременните комуникации
  • Много фармацевтични, здравни и научни приложения.

Стъклото е неограничен материал, чийто брой приложения постоянно нараства и който все повече се използва в комбинация с други материали за високотехнологични приложения. Това е неизбежно за здравето и комфортта, за запазване на европейското наследство (стъклени техники, кристал, култура) и като ключов фактор в местните общности (използване на местни суровини за местните клиенти).

Благодарение на уникалните си свойства, стъклото е най-модерната технология.

  • Химическа: устойчивост на корозия и инертност
  • Устойчивост на топлинен удар
  • Оптичен: Отразява, огъва, предава и абсорбира светлината
  • Електрическа изолация
  • Механична: Повърхността е твърда (устойчива на надраскване и изтриване) и еластична.

Неговите постижения са безброй. Това даде възможност за голям напредък в изследването на космоса, медицинските изследвания, оптиката и телекомуникациите.

В някои области на научните изследвания и развитието за бъдещето на стъклата:

  • Специални покрития за сгради: Интелигентни огледала и високоизолационни стъкла за фоточувствителни, превключващи или електрохромни стъкла.
  • Антиотразяващи свойства и технологии за генериране на чиста енергия.
  • Здравина: Ако съществува стъкло, от който и да било вид, с по-голяма над 50 пъти повече от сегашната си здравина, на пазара могат да се появят нови продукти и възможности, като ултра тънко и леко контейнерно стъкло, и по-светло плоско стъкло, и фибростъкло за композитни материали. В някои от приложенията си вече существува стъкло с 2 до 6 пъти по-здраво от обикновеното.
  • Функционална интеграция в стъкло, която след това може да се превърне в идеален субстрат за OLED осветление, сензорни екрани, аудиовизуални дисплеи и др.
  • Но също и сгъваемо стъкло, устойчиво на надраскване, аудио стъкло, по-тънки стъкла и много други.

За по-нататъшно увеличаване на свойствата на стъклото са необходими фундаментални изследвания, по-специално за структурата на стъклената повърхност, химичните реакции с други вещества и други. Необходими са необорима наука и пробив в нашето разбиране за стъклената субстанция. Тя изисква значителни инвестиции, но положителният резултат от изследването може да отвори неограничени възможности.

Бъдещето на стъклото може да се превърне в неограничени възможности.

Резултатът от научните изследвания във всички различни области би могъл да разкрие огромни възможности за развитието на бъдещите стъклени продукти и начина, по който в момента използваме стъклото. Просто си представи:

  • Интелигентни стъклени бутилки и контейнери, чийто цвят се променя в зависимост от температурата на течността. (лекарства, вина, нетрайни продукти и др.)
  • Интерактивна чаша за пиене.
  • Фотоволтаичен люк, осигуряващ електричество на хибридни и електрически превозни средства.
  • LED светлинни източници в бижута.
  • Огледала за оценка на здравословното състояние на лицето, което стои пред тях.
  • Бижута, оценяващи сърдечния ритъм и телесната температура.
  • По-сложни форми на стъкло и по-нататъшни подобрени на изолационните му свойства, за освобождаване на архитектите от ограничения.
  • По-малки и най-ефективни фотоволтаични и ветроенергийни съоръжения за производство на електроенергия, чиято интеграция ще стане по-лесна за изпълнение на повечето енергийни нужди на Европа.

Какво представлява стъклопакета и какви са неговите компоненти

Единичните прозоречни стъкла са предназначени да пропускат светлината и същевременно предотвратяват преминаването през тях на предмети и въздух. Те са с дебелина само няколко милиметра, поради което топлината лесно преминава през тях, което прави по-трудно отоплението или охлаждането на къщата. Прозорците с двоен стъклопакет, от друга страна, пропускат светлината и изолират дома ви от външните елементи.

Компоненти на стъклопакета:

Има 6 основни компонента на двойния стъклопакет: стъклени панели, първично уплътнение, вторично уплътнение, кухина и дистанционер. Освен това често има десикант между стъклата, за да се абсорбира всякаква влага и да спре да се образува мъгла между тях. Прозорците могат да бъдат прозрачни, оцветени или наслоени с отразяващо покритие.

Компоненти на стъклопакета

Двойните стъкла изолират по няколко различни начина. На първо място, с две стъкла става по-трудно изтичането на топлината.

На второ място, и най-важно, е захванатият въздух между стъклата, поради изолационната мощност, която притежава.

Тъй като топлината е бързото движение на молекули (колкото по-горещ е материалът, толкова по-бързо се движат молекулите), когато възбудените молекули се движат и се сблъскват с други молекули, тогава топлината се разпространява. Този процес се нарича проводимост. В резултат на този процес въздухът между стъклените панели действа като изолатор и прави много трудно топлината да излезе навън.

Целта на покритията (оцветени, отразяващи) е да се предотврати загряването на помещението от слънчевите лъчи, например, или да се намали светлината, която навлиза.

Самопочистващо се (self-cleaning) стъкло

Самопочистващо се стъкло 2

Самопочистващите се покрития, които се нанасят върху стъкло, се разделят на две категории: хидрофобни и хидрофилни. И двата видя покрития се самопочистват чрез действието на водата. Първото (хидрофобното) се почиства от търкалящите се капчици, а второто (хидрофилното) – чрез стичаща се вода, която отмива мръсотията.

Хидрофилните покрития, които са на основата на титанов диоксид, имат допълнителено свойство: те реагират със слънчевата светлина и така спомагат за химическия разпад на натрупалата се мръсотия. Това е процес известен като Photocatalysis.

Предимствата са ясни: не е необходимо някой да почиства прозорците, които имат такава повърхност; свободното от замърсяване стъкло е по-ясно и така прозорците изглеждат по-добре.

Но не липсват и недостатъци, които пречат на масовата употреба на тези покрития. Обработката на партида хидрофобен материал е скъпа и отнемаща много време техника, а произведените покритията обикновено са неясни, което изключва приложенията им в лещи и прозорци. Вторият вид на самопочистващи се покрития са хидрофилни покрития, които не разчитат само на притока от вода, за да се отмие мръсотията, а и на слънчевата светлина.

Самопочистващо се стъкло

 

Прозрачни соларни панели

Прозрачни соларни панели

Учени от Мичиганския щатски университет създадоха напълно прозрачен соларен панел. В момента соларните панели са само частично прозрачни, но новите не могат да бъдат различени от обикновено стъкло.

Според тях това е и първият напълно прозрачен сoларен панел, който ще може ефикасно да се използва в различни условия – от високи сгради с много прозорци до всякакъв вид мобилни устройства.

Учените използват прозрачен луминисцентен соларен концентратор, който абсорбира невидими дължини на вълните /ултравиолетовите лъчи и инфрачервената светлина/. Приетата инфрачервена светлина се пренасочва към ръба на панела, където тънка ивица от стандартна фотоволтаична соларна клетка я преобразува в енергия.

За момента коефициентът на продуктивност на соларния концентратор е с продуктивност 1%, но учените смятат, че може да се увеличи до 5 пъти. Засега технологията няма да може да поддържа батерията на телефона ни вечно, но ще добавя няколко часа към едно зареждане.

Адаптиращо се към слънцето стъкло Solar Smart Glass

SOlarSmart

Слънцеактивено, SolarSmart Glass е напълно автоматично, самостоятелно оцветяващо се стъкло, което непрекъснато се адаптира към слънцето и променящите се условия на околната среда.

Solar Smartglass product преминава от полупрозрачно до тъмно синьо, идеално решение за интериорни пространства, където са необходими, засенчване и контрол на светлината.
SolarSmart Glass има Suntuitive“ междинен слой, който потъмнява в отговор на яркото слънце, и изсветлява, когато слънцето се отдалечава, динамично блокира топлина, слънце и отблясъци, както е необходимо. SolarSmart не изисква проводници, електричество или контроли за работа, тъй като то се контролира изключително от топлината на слънцето. Той се продава като изолиран стъклопакет и е идеална за прозорци, врати, окачени фасади, покривни прозорци и атриуми.

SolarSmart-morning

SolarSmart-evening

Умно стъкло (SPDSmartGlass) за вашия дом

Големите прозорци осигуряват светлина и гледка, но те не винаги осигуряват добра енергийна ефективност или личен живот. Стъклото предава топлина към външната страна през зимата и го задържа вътре през лятото. Единственото реално решение: завеси или щори.
Но сега има стъкло, коeто се променя, хамелеон-подобно, от непрозрачно към прозрачно, и може да се регулира за различни дължини на вълните на светлината. То може да даде тласък на енергийната ефективност в сгради с големи стъклени фасади, освобождавайки собствениците на жилища от скучна работа по избиране на аксесоари за прозорците.

SPD SmartGlass е динамично променлива, моментално реактивна технология за остъкляване, която се променя от светло до тъмно син оттенък, за да ви даде възможност да „настроитеколичеството светлина и отблясъците на слънцето през прозорец или капандура. Нивото на нюанс е безкрайно регулируемо за разлика от просто ON / OFF и то има много широк динамичен обхват на предаване на светлината (може да блокира над 99.5% от предаването на светлината в своята изключено състояние). Това позволява незабавно да контролирате навлизането на топлина и изгледа, бързо и ефективно.

Electric Privacy Glass

Electric Privacy Glass е електрическо активирано стъкло, превключваема технология за остъкляване състояща се от отделни панели, което веднага се променя от прозрачено (бяло) стъкло на матирано, създавайки 100% неприкосновеност на личния живот, само с натискането на един бутон. Когато са включени в електричеството, панелите са ясни, което позволява пълен изглед и проникването на дневна светлина през него. Когато не са включени, гледката е напълно закрита.

Electric Privacy Glass е много подходящо за конферентни зали, преградни стени, болници, бани и прозорци и това е единственият динамичен продукт за остъкляване, който позволява на откритостта и неприкосновеността на личния живот да съществуват в една среда съвместно.

Temperature Sensitive стъклени плочки

Когато видях заглавието на статия, гласящо Temperature Sensitive Glass Tiles не можах да повярвам на това, което чета. Но е факт и ето какво представляват.

Това са стъклени плочки с текстура, която е чувствителна към температурните промени. Те променят цвета си взависимост от температурата около тях. Така, че когато някой ги докосне или бъдат заляти от топлата вода на душа, те буквално биват „облени в цветове“. Страхотно е, нали?

temperature-sensitive-glass-tiles-2   Производителят предлага плочките в различни размери и за различни   приложения – стени, подове и кухненски плотове. Съществуват текстура и базови цветови варианти, които ви позволяват да постигнете дизайна, който желаете. Клиентите могат да избират, дори и температурата, при която се активират плочките. Те преминат през 3 блестящи фази, всяка от които е с 6 – 10° градуса по-висока от предната. Щом веднъж пикът на температурата премине, основният цвят се връща и остава същия докато температурата не спадне.

Колко ще струва? Около 17$ за стандартна плочка която е 4″ x 4″ или обърнато в нашите мерни единици е 10,16х10,16 см. Т.е. в 1кв.м. ще има около 81бр. такива плочки. Или казано по-просто 1 кв.м. би струвал 1377$. Не е евтино защото всяка една плочка е ръчно изработена от рециклирано стъкло, но трябва да признем, че са много ефектни.

temperature-sensitive-glass-tiles