Учёные из Чжэцзянского университета (Восточный Китай) разработали новый тип самоочищающегося стекла, которое удаляет пыль и другие загрязнения с поверхности под действием электрического поля. Эта технология предлагает экологичное и эффективное решение проблемы загрязнения поверхностей — от окон в домах до солнечных панелей в пустынях.
Пыль и грязь на поверхностях снижают их эффективность и требуют затрат на регулярную очистку. Особенно остро эта проблема стоит в условиях сухого климата, где традиционные методы (вода, чистящие средства, механическая очистка) либо неэффективны, либо экономически нецелесообразны.
Электрическое поле как способ очистки
Ранее уже предпринимались попытки использовать электрические поля для очистки стекла. Такие технологии, как электродинамические экраны, даже применяются на марсоходах. Однако существующие решения до сих пор сталкиваются с проблемами: плохая очистка мелкодисперсной пыли, неравномерное покрытие и ограниченная эффективность из-за слабой теоретической базы.
В ходе экспериментов китайские исследователи выяснили, что заряженные частицы под воздействием переменного электрического поля ведут себя необычно: они не просто перемещаются по поверхности, но могут менять направление движения или даже «вскакивать» с поверхности стекла.
В результате работы был создан прозрачный стеклянный материал толщиной всего 0,62 мм, способный эффективно удалять как органические, так и неорганические частицы. Главное преимущество — отсутствие необходимости в воде, химикатах или механических средствах.
Очистка занимает всего несколько секунд и позволяет удалить до 98% загрязнений. Это делает стекло особенно перспективным для использования на солнечных панелях, фасадах зданий, теплицах и лобовых стёклах автомобилей — везде, где требуется прозрачность и низкие эксплуатационные расходы.
Эффект "пылевого щита"
Ещё одно важное открытие — так называемый «эффект частичного экранирования». Когда включено электрическое поле, оно отклоняет заряженные частицы в воздухе, предотвращая их оседание на поверхности. Это уменьшает накопление пыли почти на 90% — особенно полезно во время песчаных бурь и в пыльной среде.
При этом материал сохраняет высокую прозрачность — он лишь незначительно снижает пропускание видимого света, в основном ограничивая инфракрасное излучение.
Новое стекло не требует редких материалов или дорогих технологий. Электроды наносятся на поверхность при помощи стандартного процесса травления, после чего покрываются защитной плёнкой. Этот подход легко адаптировать к существующим производственным линиям, что открывает путь к массовому производству.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Advanced Science.
