تولید شیشه لاین گلس با استحکام ۱۰ برابری نسبت به شیشه معمولی

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از نیو اطلس، بطور کلی شیشه علیرغم مزایای بسیاری که دارد، یک پاشنه آشیل اصلی دارد، شکننده است. در حال حاضر ، مهندسان در پن استیت (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا)، «لاین گلس» (LionGlass) را توسعه داده اند، نوع جدیدی از ماده که نه تنها ۱۰ برابر بیشتر در برابر آسیب مقاوم است، بلکه به انرژی کمتری برای تولید نیاز دارد.

رایج ترین شکل شیشه ای که در همه اشیاء از پنجره گرفته تا لیوان های نوشیدنی می بینید، از نظر فنی به شیشه «سیلیکات سودا لایم» معروف است. برای تولید این ماده معمولی نیاز به کوره هایی با دمای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد است که البته انرژی زیادی مصرف می کند و مقدار زیادی دی اکسید کربن را در جو رها می سازد. علاوه‌براین، این شیشه از ماسه کوارتز، خاکستر سودا و سنگ آهک ساخته شده است که دو مورد اخیر در هنگام ذوب دی اکسید کربن آزاد می کنند.

اکنون، محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، دستور پخت شیشه ای را بهبود بخشیده اند که تولید آن سازگار با محیطزیست است و در عین حال بسیار قوی تر است. این شیشه جدید را تیم تحقیقاتی این دانشگاه «لاین گلس» (LionGlass) نامیده اند، درتولید این شیشه جدید جای خاکستر سودا و سنگ آهک با اکسید آلومینیوم یا یک ترکیب آهن عوض شده است.

تعویض کربنات ها نه تنها انتشار مستقیم آن ها را در طول ذوب کاهش می دهد، بلکه دمای مورد نیاز برای ذوب را تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد پایین می اورد. این به نوبه خود مصرف انرژی را تا حدود ۳۰ درصد کاهش می دهد و به این ترتیب انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از تولید آنها را کاهش می دهد.

اما در این زمینه خبر بهتری نیز وجود دارد؛ برخی از ترکیبات LionGlass دارای مقاومت دربرابر ترک هستند که حداقل مقاومت آنها ۱۰ برابر بیشتر از شیشه استاندارد «سودا لایم» است. این تیم نمونه ها را زیر یک« الماس ویکرز فرو رونده» آزمایش کردند و دریافتند که شیشه حتی تحت بار نیروی یک کیلوگرمی ترک نمی خورد. در مقایسه، شیشه های معمولی زیر بار تنها ۰.۱ کیلوگرم شروع به ترک خوردن خواهند کرد. و مقاومت ترک خوردگی LionGlass به احتمال زیاد حتی از این هم بالاتر است.

نیک کلارک، محقق این پروژه می گوید: «ما به افزایش وزن در LionGlass ادامه دادیم تا زمانی که به حداکثر باری که تجهیزات اجازه می‌دهند رسیدیم.» این شیشه به این سادگی ها نمی شکند.

این تیم تحقیقاتی می گوید که مزایای LionGlass میتواند در دنیای واقعی چند برابر شود. به دلیل استحکام بالاتر، محصولات ساخته شده از این ماده می توانند نازک تر و سبک تر باشند.

جان مائورو، محقق ارشد این پروژه گفت:ما باید بتوانیم ضخامت را کاهش دهیم و همچنان همان سطح مقاومت دربرابر آسیب را حفظ کنیم. اگر محصولی با وزن سبک تر داشته باشیم، برای محیط زیست هم بهتر است، زیرا از مواد خام کمتری استفاده می کنیم و برای تولید آن به انرژی کمتری نیاز داریم. تیم تحقیقاتی دانشگاه ایلتی پنسیلوانیا برای ثبت اختراع LionGlass اقدام کرده است و امیدوار است که بتواند بزودی آنرا به بازار عرضه کند.