Может показаться странным защищать стекло жидким стеклом, но это не так уж и странно. Как вы уже знаете, жидкое стекло образует тонкую пленку, которая легко очищается и укрепляет защищаемую поверхность. Если мы подумаем о времени, усилиях и деньгах, которые мы тратим на очистку окон, ширм или шкафов, преимущества нанесения жидкого стекла на стекло очевидны.

Любое стекло, защищенное жидким стеклом, остается чистым и без разводов, любую грязь, осевшую на стекле, можно удалить, просто налив на него воду, это работает даже под дождем.

Дерево также можно защитить жидким стеклом. Мы можем добиться лучших результатов на натуральном дереве, но жидкое стекло можно использовать на фанере или МДФ. Когда дерево защищено жидким стеклом, оно приобретает гидрофобные свойства, поэтому оно не впитывает воду и не набухает.

Жидкое стекло дает древесине и другие преимущества, такие как грязеотталкивающие свойства, воздухопроницаемость и морозостойкость.

Пластик стал незаменимым в нашей жизни; мы используем его для производства множества предметов, которыми пользуемся каждый день.Защита их жидким стеклом продлит жизнь этих предметов, давая нам возможность поддерживать их в лучшем состоянии и продлить срок службы любого продукта.

Пластик обладает множеством хороших и полезных свойств, которые можно усилить с помощью жидкого стекла. Любой пластик, защищенный жидким стеклом, станет гидрофобным, будет отталкивать масло, его будет легко чистить и он будет антимикробным.

Зачем мне защищать камень, если он такой прочный? Это правда, что камень очень твердый, но при воздействии экстремальных погодных условий или химических веществ он может потерять некоторые свойства и, прежде всего, свой хороший внешний вид.

Жидкое стекло усиливает некоторые природные свойства камня, такие как воздухопроницаемость, и добавляет другие, такие как отталкивание воды и поглощение во избежание неприятных запахов. Он также может защитить его от граффити, поскольку очистить любую поверхность с покрытием жидкого стекла очень просто.

Жидкое стекло идеально подходит для использования в ванных комнатах, где многие компоненты изготовлены из керамического материала, а также для защиты сосудов и кровельных покрытий.Когда мы наносим жидкое стекло на керамику, оно отталкивает масло, воду и грязь, становится антимикробным, а также защищено от кислот и щелочей.

Каким бы прочным он ни казался, на металл также могут повлиять такие элементы, как вода, ветер и огонь, длительное воздействие этих элементов обязательно повредит его. Благодаря защите, которую жидкое стекло дает металлам, они дольше прослужат от коррозии, истирания и кислоты; а также приобретают изоляционные свойства.

Automotive — Liquid Glass Shield

Liquid Glass Shield для защиты салона вашего автомобиля Конечно, использование Liquid Glass Shield для защиты салона автомобиля также имеет некоторые важные преимущества. Вы можете защитить ковры, обивку и внутреннюю часть окон (используя рецептуру продукта для экстерьера). Основная причина защиты окон изнутри — уменьшить влажность или конденсацию.

Преимущества защиты салона вашего автомобиля следующие:

• Защищайте ковры (и коврики) от проливов, загрязнений и пятен — это приложение также позволяет очень легко чистить ковер после его нанесения.
• Защитите обивку всех сидений и дверных панелей от разливов, загрязнений и пятен — особенно полезно для семей с маленькими детьми, поскольку они могут быть подвержены случайным авариям (если они чем-то похожи на мои).
• Ковры и обивку будет очень легко чистить — после нанесения покрытия жидкости и твердые частицы легко удаляются и не оставляют пятен.
• Минимизирует накопление окисления на внутренней стороне ветрового стекла / лобового стекла — в частности, за счет минимизации этого накопления можно свести к минимуму любую возникающую конденсацию / запотевание.
• Защитите детское автокресло с помощью Liquid Glass ShieldХотя это не строго классифицируется как интерьер вашего автомобиля, вы также можете найти полезным применить Liquid Glass Shield к любым автомобильным сиденьям, которые у вас могут быть.

Это также обеспечит все вышеперечисленные преимущества ткани автомобильных сидений. Вы будете поражены результатом.

Следует ли защищать кожаную обивку экраном из жидкого стекла?

Это очень хороший вопрос, и ответ зависит от отделки кожи.При этом Liquid Glass Shield только усилит любой уровень защиты, который уже существует.

Некоторые виды кожи имеют поверхностное покрытие, которое обеспечивает достаточно хороший уровень защиты. Другие, как правило, более дорогие и мягкие на ощупь кожи нуждаются в защите. Вы можете проверить, какая у вас кожа, с помощью простого теста.

Капните на кожу каплю чистой воды. Если вода впиталась в кожу, значит, на поверхности нет покрытия, и вам обязательно нужно нанести Liquid Glass Shield.Если вода не впитывается в кожу, значит, на ней есть покрытие. Однако со временем это покрытие может трескаться и изнашиваться, поэтому мы советуем применять Liquid Glass Shield как часть подхода «пояс и скобы».

Алькантара — это еще один материал, который сейчас используется во многих элитных автомобилях, и он также значительно выиграет от защиты, обеспечиваемой Liquid Glass Shield.

Жидкое стекло, наносимое распылением, революционизирует почти все

(PhysOrg.com) — жидкое стекло, наносимое распылением, прозрачно, нетоксично и может защитить практически любую поверхность от практически любого повреждения от опасностей, таких как вода, УФ-излучение, грязь, тепло и бактериальные инфекции. Покрытие также является гибким и воздухопроницаемым, что делает его пригодным для использования на огромном количестве продуктов.

Жидкое стекло для спрея (технически называемое «ультратонкие слои SiO ₂ ») состоит из почти чистого диоксида кремния (диоксид кремния, обычное соединение в стекле), извлеченного из кварцевого песка.Добавляется вода или этанол, в зависимости от типа покрываемой поверхности. Нет никаких добавок, а наноразмерное стеклянное покрытие сцепляется с поверхностью из-за задействованных квантовых сил. По словам производителей, жидкое стекло обладает длительным антибактериальным действием, поскольку микробы, попадающие на поверхность, не могут легко делиться или размножаться.

Жидкое стекло было изобретено в Турции, патент принадлежит семейной немецкой компании Nanopool. Исследование продукта проводилось в Саарбрюккенском институте новых материалов.Nanopool уже ведет переговоры в Великобритании с рядом компаний и с Национальной службой здравоохранения с целью его широкого внедрения.

Спрей жидкого стекла создает водостойкое покрытие толщиной всего около 100 нанометров (15-30 молекул). В этом наномасштабе стекло очень гибкое и дышащее. Покрытие экологически безвредно и нетоксично, его легко чистить только водой или протирать влажной тканью. Он отталкивает бактерии, воду и грязь, а также устойчив к воздействию тепла, ультрафиолетового излучения и даже кислот.Руководитель британского проекта Nanopool Нил Макклелланд сказал, что скоро почти каждый продукт, который вы купите, будет покрыт жидким стеклом.

Пищевые компании в Германии уже провели испытания спрея и обнаружили, что стерильные поверхности, которые обычно необходимо очищать сильным отбеливателем, чтобы сохранить их стерильность, нуждаются только в ополаскивании горячей водой, если они были покрыты жидким стеклом. Уровни стерильности были выше для покрытых стеклом поверхностей, и поверхности оставались стерильными в течение нескольких месяцев.

Другие организации, такие как железнодорожная компания и сеть отелей в Великобритании и сеть гамбургеров в Германии, также испытывают жидкое стекло для различных целей. Годовое испытание спрея в больнице Ланкашира также дало «очень многообещающие» результаты для ряда применений, включая покрытие оборудования, медицинские имплантаты, катетеры, швы и повязки. Ассоциация военных захоронений в Великобритании изучает возможность использования спрея для обработки каменных памятников и надгробных камней, поскольку испытания показали, что покрытие защищает от атмосферных воздействий и граффити.В ходе испытаний в Турции продукт тестируется на таких памятниках, как мавзолей Ататюрка в Анкаре.

Покрытие из жидкого стекла пропускает воздух, что означает, что его можно использовать для обработки растений и семян. Испытания на виноградниках показали, что опрыскивание виноградных лоз повышает их устойчивость к грибковым заболеваниям, в то время как другие тесты показали, что опрысканные семена прорастают и растут быстрее, чем необработанные семена, а покрытая древесина не подвергается нападению термитов. Другие применения на виноградниках включают покрытие пробок жидким стеклом для предотвращения «закупорки» и загрязнения вина.Спрей нельзя увидеть невооруженным глазом, а это значит, что его также можно использовать для обработки одежды и других материалов, чтобы сделать их устойчивыми к появлению пятен. Макклелланд сказал, что вы можете «вылить бутылку вина на дорогую шелковую рубашку, и она тут же снимется».

В домашних условиях нанесение спрея на стекло устранит необходимость в чистке и сделает большинство чистящих средств устаревшими. Поскольку он доступен как в растворах на водной, так и на спиртовой основе, его можно использовать в духовке, в ванных комнатах, в плитке, раковинах и почти на любой другой поверхности в доме, а одного распылителя хватает на год.

Спрей для жидкого стекла, пожалуй, самый важный продукт нанотехнологии, который появился на сегодняшний день. Скоро он будет доступен в магазинах DIY в Великобритании по цене от 5 фунтов стерлингов (8 долларов США). Другие торговые точки, такие как многие супермаркеты, могут не захотеть хранить продукты, потому что они получают огромную прибыль от чистящих средств, которые необходимо регулярно заменять, а жидкое стекло сделает практически все из них устаревшими.

© 2010 PhysOrg.ком

Ссылка : Жидкое стекло, наносимое распылением, собирается произвести революцию почти во всем (2 февраля 2010 г.) получено 9 августа 2021 г. с https: // физ.org / news / 2010-02-Spray-on-Liquid-Glass-Revolutionize.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Зеленая упаковка с жидким стеклом np-Liquid Glass

Швальбах / Германия, 14 февраля ^-е 2020

В настоящее время упаковочная промышленность сталкивается с одной из самых серьезных проблем в своей истории.В то время как новая политика в области упаковки инициирует активные действия по борьбе с массовым загрязнением окружающей среды, существованию бесчисленного количества компаний угрожает обязательный отказ от пластика в качестве материала для одноразовой упаковки. Альтернативные решения должны отвечать требованиям гигиены и экологической совместимости и при этом быть экономически оправданными. Экологичная технология np-Liquid Glass обещает настоящий прорыв.

Избавьтесь от пластика — но что дальше?

Запрет на многие одноразовые пластиковые изделия, такие как тарелки, соломинки, чашки и тонкие пластиковые пакеты, — не единственная причина, по которой и потребителям, и производителям необходимо переосмыслить.При продолжительности жизни более 450 лет каждый кусок пластикового мусора усугубляет ежедневно растущую проблему, которую мы должны преодолевать, поскольку Земля и океаны медленно тонут под гигантскими кучами и коврами отходов.

Кроме того, опасность для здоровья, связанная с этим материалом, в основном состоящим из минерального масла, угля и нефтяного газа, становится широко распространенной проблемой. Важнейшие вещества, содержащиеся в пластике, попадают в наш организм через воздух, пыль и пищу и повышают риск аллергии, ожирения, бесплодия, рака и сердечных заболеваний.

Вкратце: пластик опасен для нашего организма и нашей планеты.

Тем не менее, потребители, промышленность и розничные торговцы зависят от пластмассовых изделий. BloombergNEF говорит о 10-миллиардном рынке, которому угрожают запреты на пластик. Мы отчаянно нуждаемся в некритичных альтернативах, которые позволили бы в будущем предлагать репеллентные упаковочные продукты.

Дилемма состоит в том, что материалы, изготовленные из природных ресурсов, таких как дерево, бамбук, бумага или картон, не обладают такими водо- и маслоотталкивающими свойствами, как пластик.Однако многие методы пропитки вредны для человека и окружающей среды.

Экологически чистая альтернатива, которая даже превратилась в космос

Идеальным решением проблемы был бы натуральный продукт, не содержащий токсичных веществ, 100% разлагаемый и способный покрывать бумагу, картон или деревянную упаковку слой, защищающий материал от жидкостей, запахов или газов.

Именно здесь вступает в игру уникальная технология np-Liquid Glass, созданная немецкой компанией nanopool: покрытие на основе диоксида кремния уже доказало свою применимость во многих секторах, таких как пищевая промышленность, здравоохранение и даже в авиации. .Почти все поверхности могут быть покрыты ультратонким слоем в качестве долговременной защиты от влажности, грязи, коррозии и других воздействий без изменения внешнего вида, ощущения на ощупь или запаха очищенного материала. Даже бактерии больше не могут прилипать. Пищевая безопасность этой технологии уже подтверждена аккредитованными институтами.

Это делает решение применимым для всех сфер применения в упаковочной промышленности. Будь то картонные коробки для яиц, бумажные соломинки или коробки для фаст-фуда, технология np-Liquid Glass стабилизирует и обеспечивает гидрофобные и олеофобные свойства любой упаковке.

Отрасль или частная торговая марка: стать командой зеленых героев

Этот метод уже отмечен несколькими наградами за экологию и инновации, такими как пользующаяся успехом награда Frost & Sullivan «Лучшая практика», «Зеленый герой». , а также научная премия «Земля идей» («Land der Ideen»). В последнем случае приложение «Жидкое стекло против больничных микробов» даже было признано национальным победителем в категории «наука».

Тот факт, что микробы больше не могут прилипать к поверхности, покрытой np-Liquid Glass, имеет большое значение в текущей борьбе с пластиковыми отходами.Он превращает простую бумажную и картонную упаковку в безопасную и гигиеничную альтернативу и, таким образом, может вывести упаковочную промышленность на новые пути выхода из кризиса.

Распространяя эту щадящую, но высокоэффективную технологию, компания nanopool хочет внести свой вклад в поиск решений глобального кризиса, связанного с отходами и окружающей средой.

В то время как многие компании сейчас заняты экологичным мытьем своей продукции и пытаются сесть на нынешний «эко-поезд», экологический подход был в основе nanopool с самого начала.Пришло время передать зеленое сердце.

Будь то промышленные клиенты, конечные потребители или розничные торговцы, которые ищут частную торговую марку — технология np-Liquid Glass предлагает индивидуальные решения для всех. Девиз: «Стать одной командой зеленых героев».

Какую защитную пленку выбрать для телефона?

Большая царапина на телефоне — это все равно что чесаться в мозгу, до которого невозможно дотянуться. Кроме того, это снижает стоимость устройства при перепродаже, когда вы хотите обновить его.Защитная пленка для экрана может сохранить поверхность в первозданном виде, но купить ее сложнее, чем следовало бы. Давайте разберем разницу между каждым типом, чтобы не тратить деньги зря.

Действительно ли мне нужна защитная пленка для экрана?

Стекло ваших гаджетов стало намного устойчивее к царапинам со времен iPod. Стекло Gorilla Glass от Corning не поцарапается, если вы потрете его ключами или мелочью, что является большим шагом вперед. Однако, как некоторые полагают, его нельзя не поцарапать.

Взгляните, например, на мой Google Pixel 2. Царапины не глубокие, но они точно есть. Эти царапины, вероятно, происходят от песка и других частиц с твердыми минералами, такими как кварц и топаз. Любой предмет тверже вашего экрана поцарапает его, и хотя Corning официально не опубликовала рейтинг твердости своего стекла по шкале Мооса, большинство тестеров обнаружили, что он находится в диапазоне от 6 до 7 (самое высокое значение, 10, твердо как алмаз). .

Так что да, ваш экран все еще может быть поцарапан, и, вероятно, причиной этого является песок в кармане (или сумке).Защитные пленки не идеальны — даже самые лучшие из них обычно имеют оценку от 7 до 8 по шкале Мооса, что немного лучше, чем Gorilla Glass, — но они позволяют положить телефон в карман, не беспокоясь. Затем, если и когда протектор поцарапается, вы всегда можете заменить его, сохраняя фактический экран безупречным, когда вы собираетесь перепродать его через несколько лет.

Различные типы защитных пленок для экрана

Поищите на Amazon «защитную пленку», и вы, вероятно, будете поражены результатами.Существует так много брендов, типов и цен, что этого достаточно, чтобы у вас закружилась голова. К счастью, защитные пленки можно разделить на несколько простых типов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Полиэтилентерефталат (ПЭТ)

ПЭТ — это тип пластика, который обычно используется для изготовления бутылок с водой и пищевых контейнеров. Защитные пленки из ПЭТ обеспечивают наименьшую защиту от царапин и ударов, но они очень дешевые, легкие и тонкие, и, как следствие, они менее заметны после нанесения на телефон.

Они также имеют довольно гладкую поверхность, в отличие от более прочного, но эластичного ТПУ. ПЭТ также немного жестковат, поэтому он не может проходить от края до края на телефонах с изогнутыми экранами, таких как iPhone. Если вы хотите использовать ПЭТ, я рекомендую Tech Armor.

Термопластический полиуретан (TPU)

Когда вы думаете о старых защитных пленках для экрана, вы, вероятно, думаете о TPU. Это гибкий пластик, который очень сложно установить (для этого нужно использовать аэрозольный раствор и выдавить много пузырьков), он не кажется очень гладким (благодаря своей почти резиновой текстуре) и добавляет блики типа «апельсиновой корки». экран вашего телефона.

Но он не лишен преимуществ: он гибкий, поэтому его можно использовать на любом телефоне от края до края, он имеет лучшую защиту от ударов, чем ПЭТ, и имеет ограниченные возможности «самовосстановления» для небольших царапин. Такие бренды, как IQ Shield, предлагают TPU по очень доступным ценам, в то время как пленка Zagg InvisibleShield немного дороже.

С другой стороны, у Zagg есть несколько разных стилей в зависимости от внешнего вида, ощущений и функций, которые вам нужны. Однако не все стили доступны для всех телефонов, а некоторые телефоны вообще не имеют опций TPU.И IQ Shield, и Zagg также поставляются с гарантией замены, хотя Zagg является более всеобъемлющей, отсюда и более высокая стоимость.

Закаленное стекло

Это дедушки экранных защитных пленок. У них нет способности самовосстановления, как у TPU, но они более жесткие с точки зрения защиты от царапин и падений, и в наши дни они довольно недорогие.

И amFilm, и Maxboost предлагают доступные по цене протекторы для стекла, которые измеряют от 7 до 8 по шкале твердости Мооса, согласно Wirecutter, и в наших тестах они показали себя довольно хорошо.(Стеклянные протекторы Zagg измеряются только между 5 и 6, что, по их словам, на самом деле лучше для защиты от ударов, даже если это требует некоторой защиты от царапин. Они также бывают большего количества вариантов с такими функциями, как конфиденциальность или антибликовое покрытие.)

Потому что Стеклянные протекторы толще, однако они намного лучше видны на вашем экране, что не очень хорошо, если вы предпочитаете эстетику, которая плавится в вашем экране.

Nano Liquid

В наши дни на рынке вы также найдете жидкие защитные пленки, которые утверждают, что вы можете защитить свой телефон, просто протерев раствор на телефоне и затем отполировав его.Эти протекторы имеют множество причуд, из-за которых их сложно рекомендовать. Хотя он может обеспечить некоторый уровень дополнительной защиты, слой настолько тонкий, что сильные царапины, вероятно, все еще могут легко попасть на сам экран, что лишает возможности защиты экрана.

Кроме того, вы не можете просто снять это и заменить на другую защитную пленку. Большинство продуктов говорят, что вы не можете удалить продукт, он просто со временем стирается (хотя нет видимого способа сказать, когда).Это затрудняет тестирование, потому что вы не можете просто поцарапать его и оторвать продукт — неясно, поцарапаете ли вы протектор или экран под ним.

Все протекторы Qmadix поставляются с гарантией в стиле SquareTrade на 250 долларов, что, вероятно, является тем местом, куда уходит большая часть ваших денег. Но в целом я бы рекомендовал отказаться от жидких продуктов.

Итак, какая защитная пленка для экрана лучше?

Не обращайте слишком много внимания на рейтинг твердости, который рекламируют бренды — большинство из них используют шкалу твердости ASTM, в которой самый твердый карандаш (9H) мягче закаленного стекла, что делает его бесполезным показателем защиты.Шкала Мооса, в которой не используется буква «H», гораздо более полезна, хотя на коробке она звучит не так хорошо. Если вы не уверены в прочности того или иного бренда, погуглите, проверял ли кто-нибудь его самостоятельно с помощью набора Мооса.

На мой взгляд, большинству людей, вероятно, лучше всего подходят протекторы из закаленного стекла: они имеют самое гладкое ощущение, предотвращают большинство повреждений и доступны по довольно приличным ценам. Если вы действительно привередливы к внешнему виду, вам может больше понравиться ПЭТ или ТПУ (поскольку они не так заметны после нанесения на ваш телефон), тем более что такие пленки, как ТПУ, могут обеспечить самовосстанавливающуюся защиту от края до края на телефонах с изогнутые экраны.

Я бы не стал использовать жидкую защиту, если только вы не знаете, что не собираетесь использовать какие-либо другие средства, и хотите получить гарантию, которую предоставляет Qmadix.

Если вам нужна защита от ударов, приобретите чехол

Тем не менее, защита экрана — это лишь часть головоломки. Эти пленки помогут избежать царапин и обеспечат некоторую защиту от ударов, но если вы боитесь уронить телефон, не останавливайтесь на достигнутом — возьмите чехол.

Защитная пленка для экрана не защитит заднюю часть телефона, края или даже углы экрана.Хороший чехол (особенно с «выступом» над экраном) справится с падениями больше, чем любая защитная пленка для экрана, поэтому, если вы не чувствуете себя удачливым или у вас нет хорошей страховки, возьмите чехол вместе с защитой экрана, которую вы выберете.

Я рекомендую чехол OtterBox Symmetry Series, но у нас есть больше вариантов для iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max, нового iPhone SE и Galaxy s20.

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности.Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

ученых создали новое состояние материи: «жидкое стекло»

Изображение: Ян Стефан-Кник / EyeEm через Getty

«Жидкое стекло» может звучать как новый яркий блеск для губ или гладкий декоративный материал, но на самом деле это нечто особенное. более существенный: новое состояние материи.

Спустя двадцать лет после того, как было впервые предсказано существование жидкого стекла, ученые создали и наблюдали эту новую форму материи, открытие, которое откроет новые возможности в странных свойствах стекла.

Команда во главе с Маттиасом Фуксом и Андреасом Цумбушем, профессорами Констанцского университета в Германии, смогла наблюдать «ранее неизвестные структуры», которые «дают представление о стекловании и раскрывают дополнительное состояние вещества», согласно к новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences .

«Когда мы начали наши эксперименты, мы не планировали определять состояние жидкого стекла», — сказал Зумбуш в электронном письме. «Изначально мы планировали изучить поведение мелких (~ 1-10 микрометров) пластиковых частиц в жидкости.”

Ученые часто используют эти смешанные вещества, известные как« коллоиды », чтобы пролить свет на сложные явления внутри материалов, таких как стекло. Коллоиды содержат молекулы в различных формах вещества: например, джемы и желе — это коллоиды, в которых твердые частицы фруктов взвешены в студенистом пектине и жидкой воде.

Поскольку частицы внутри коллоидов видны в специализированные микроскопы, они используются в качестве заместителей для атомных процессов, которые могут происходить внутри материала в гораздо меньших масштабах.

«Системы этого типа уже давно исследуются многими исследовательскими группами по двум причинам», — сказал Зумбуш. «Многие важные природные системы похожи по составу: подумайте о молоке, крови или глине».

«Кроме того, оптическая микроскопия таких четко определенных коллоидных частиц дает нам важное понимание сложных явлений», — добавил он. «Пожалуй, наиболее интригующим из них является стеклование».

Трудно представить мир без стекла, учитывая, что оно является ключевым компонентом всего, от обычной посуды до сложных телескопов.Но, несмотря на обилие стекла в природе и бесчисленное множество методов производства стекла, впервые применявшихся на протяжении тысячелетий, по-прежнему остается много безответных вопросов об основных свойствах этого универсального материала.

Одна из характеристик, которая отличает стекло от других веществ, заключается в том, что оно не образует четко кристаллические структуры при затвердевании в твердое тело. Вместо этого стекло сохраняет частицы в неупорядоченной смеси ориентаций из-за процессов, которые еще предстоит полностью объяснить.

«Несмотря на интенсивные исследования на протяжении многих десятилетий, мало что известно о том, что происходит при стекловании», — сказал Зумбуш.«Системы коллоидов в жидкости интересны, потому что они также образуют стекла. Однако, в отличие от других систем, в них мы можем непосредственно наблюдать и анализировать движение тысяч отдельных частиц ».

В прошлых экспериментах со стеклом использовались коллоиды, содержащие сферические твердые частицы, которые не имеют четкой ориентации из-за их симметричной формы. Фукс, Цумбуш и их коллеги изменили эту формулу, изготовив пластиковые частицы эллипсоидной формы, которые более точно соответствуют асимметричным молекулам, встречающимся в природе.

Кластерные эллипсоидные коллоиды жидкого стекла. Изображение: Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

«Поэтому плотные суспензии сферических частиц подробно изучались в течение последних двадцати лет», — пояснил Цумбуш. «Однако совершенные сферы редко встречаются в природе. Отправной точкой наших экспериментов было чистое любопытство: что изменится в структуре и динамике систем, если мы деформируем частицы в эллипсоиды? »

С помощью конфокальных микроскопов команда наблюдала за поведением частиц внутри растворителя.При определенном пределе плотности асимметричные частицы перестали вращаться, хотя они все еще могли перемещаться и группироваться вместе.

«В определенном диапазоне концентраций частицы могут свободно менять свое положение, но не могут менять свою ориентацию: жидкое стекло», — сказал Зумбуш. «Частицы ведут себя как стая рыб, в которой каждая рыба может плавать взад и вперед, но не может поворачивать влево или вправо. Этот интригующий тип корреляции движения частиц поразителен: хотя ориентации частиц привязаны друг к другу, их положения независимы.

«Интересно, что глобальному жидкокристаллическому порядку препятствуют переплетенные и разветвленные скопления выровненных частиц», — продолжил он. «Можно подозревать, что поведение такого типа лежит в основе стеклования во многих системах, где неправильная форма препятствует кристаллическому порядку».

Эта способность двигаться, но не вращаться, является отличительной чертой этого нового состояния вещества жидкого стекла, которое, согласно исследованию, «также, как ожидается, будет иметь значение для образования жидких кристаллов».

Команда была удивлена ​​тем, что их коллоид раскрыл такие неожиданные подробности о стекле, что вдохновило их изучить прошлые исследования в поисках большего контекста. Именно так исследователи обнаружили опубликованное в 2000 году исследование, в котором излагалось теоретическое предсказание жидкого стекла, которое «не привлекло должного внимания просто потому, что до нашей работы не было подходящих частиц для экспериментов», — сказал Зумбуш.

Тем не менее, он отметил, что специфические структуры в коллоидах, в которых одинаково ориентированные частицы образуют кластеры, которые пересекаются случайно ориентированными частицами, не были ни предсказаны, ни наблюдались до исследования группы.Точно так же эти совпадения не могли быть воспроизведены компьютерным моделированием команды.

«Тип поведения, наблюдаемый для частиц размером [микрометр], может пролить свет на явления в сильно различающихся масштабах длины, от упорядочения молекул в жидкокристаллических устройствах до образования структур в астрономических масштабах длины», — сказал Зумбуш.

«Наш непосредственный интерес сейчас направлен на то, чтобы попытаться понять, происходят ли подобные явления, когда мы не наблюдаем частицы, которые термически перемешиваются, но активно движутся в потоке», — заключил он.«Это будет иметь огромное значение для всего, что течет по трубам, от кровотока, производства шоколадных плиток до перекачки бетона».

Обновление: в эту статью добавлены комментарии Андреаса Зумбуша.

Стекло — твердое тело или очень медленно движущаяся жидкость? — ScienceDaily

Когда большинство людей смотрит в окно, они видят сплошные стекла. Но на протяжении десятилетий физики, которые рассматривают оконное стекло на молекулярном уровне, размышляли над вопросом, является ли стекло твердым телом или просто чрезвычайно медленно движущейся жидкостью.Исследовательская группа из Университета Эмори во главе с физиком Эриком Уиксом дала еще один ключ к разгадке стеклянной загадки, продемонстрировав, что, в отличие от жидкостей, очки неудобны в ограниченном пространстве.

Выводы команды Эмори изложены в статье «Коллоидное стеклование, наблюдаемое в замкнутом пространстве», опубликованной в Physical Review Letters 13 июля. Исследования Эмори дополняют доказательства того, что в стеклование вовлечена какая-то основная структура, говорит Уикс. «Это дает простую основу для рассмотрения других вопросов о том, что действительно меняется во время перехода.«

Уикс посвятил свою карьеру исследованию тайн «мягких» веществ, которые нельзя определить как твердые или жидкие. Называемые «мягкими конденсированными веществами», они включают повседневные вещества, такие как зубная паста, арахисовое масло, крем для бритья, пластик и стекло.

Ученые полностью понимают процесс превращения воды в лед. По мере снижения температуры движение молекул воды замедляется. При 32 F молекулы образуют кристаллическую решетку, затвердевая в лед.Напротив, молекулы стекол не кристаллизуются. Движение молекул стекла замедляется с понижением температуры, но они никогда не фиксируются в кристаллических узорах. Вместо этого они перемешиваются и постепенно становятся более гладкими или вязкими. Никто точно не понимает, почему.

«Одна из причин, почему стекло становится настолько вязким, заключается в том, что в нем может быть какая-то скрытая структура», — говорит Уикс, доцент физики. «Если так, то возникает вопрос, какого размера это сооружение?»

Лаборатория физики Эмори начала заниматься этим вопросом два года назад, когда Хетал Патель, студентка, специализирующаяся на химии и истории, сконструировала клиновидную камеру с использованием клея и предметных стекол для микроскопа, которые позволили наблюдать отдельные образцы стеклообразных материалов. ограничивается при уменьшении диаметра.

В качестве образцов лаборатория Эмори использовала смесь воды и крошечных пластиковых шариков — каждый размером с ядро ​​клетки. Эта модельная система действует как стакан при увеличении концентрации частиц.

Образцы были упакованы в клиновидные камеры, затем помещены в конфокальный микроскоп, который сканировал в цифровом виде поперечные сечения образцов, создавая до 480 изображений в секунду. Результатом стали трехмерные цифровые фильмы, показывающие движение и поведение частиц во времени в различных областях камеры.

«Возможность снимать видео с микроскопа значительно улучшилась за последние 5-10 лет», — говорит Уикс. «Еще в середине 90-х необработанные данные из одного двухчасового набора данных составляли четыре гигабайта. Они полностью заполнили бы ваш жесткий диск. Теперь это всего лишь крошечная часть вашего жесткого диска, как один DVD. »

Данные показали, что чем уже камера для образца, тем медленнее движутся частицы и тем ближе они становятся стеклоподобными. Когда исследователи увеличивали концентрацию частиц в образцах, замедление, вызванное ограничением, происходило при больших расстояниях между пластинами.Размер между пластинами, при котором частицы постоянно замедляли свое движение, составлял 20 частиц в поперечнике.

«Это как машины и пробки», — говорит Уикс. «Если вы едете по шоссе и на нем едет еще несколько машин, вам все равно, потому что вы все еще можете двигаться с той же скоростью. В 15:00 движение ухудшается, и вы можете немного сбавить скорость. Но на в какой-то момент ваша скорость должна повыситься с 40 до 5 миль в час. Это примерно то, что происходит со стеклом ».

Предыдущие исследования показали, что группы частиц в плотных суспензиях движутся совместно.«Наша работа предполагает, что стекла твердые, потому что эти группы не могут двигаться, когда камера для образцов тоньше, чем типичный размер этих групп», — говорит Уикс. «Эти эксперименты помогают нам понять более раннюю работу, проделанную с тонкими полимерными пленками и другими стеклообразными материалами, но, поскольку мы используем частицы, а не атомы, мы можем напрямую увидеть, как ограничение влияет на стеклование».