Kırılması zor çevre dostu cam

John Mauro sorumu öğrencilerinden birine sorduğunda telefonda kahkahalar yükseliyor: Geliştirdikleri yeni camı kırmak için ne kadar çekiç darbesi gerekiyor?

Penn State’den Profesör Mauro, camın önce bir elmas kalem veya tungsten karbür ile nasıl derin bir şekilde çizilmesi ve ardından doktora sonrası bir öğrenci tarafından dövülmesi gerektiğini anlatan “Vücudunuzu içine sokmalısınız” diyor. çekiç.

Profesör Mauro, LionGlass adlı buluşun standart camdan on kat daha güçlü olduğunu iddia ediyor. Mutfağın karo zeminine düştükten sonra bile bozulmamış bir şişe şarap hayal edin.

Bununla birlikte, araştırma hakemli bir dergide henüz yayınlanmadığından ve ekip yakın zamanda bir patent başvurusunda bulunduğundan, LionGlass hakkında çok az ayrıntı mevcuttur.

Önemli bir ayrıntı, standart camdan farklı olarak, bu camın üretimi için soda külü veya kireç taşı gerektirmemesidir. Şu anda alternatif bileşenler yakından korunan bir sırdır.

İnsanlar oldu Binlerce yıldır cam yapmak. Mücevher benzeri özellikleri ve girift şekillerde kalıplanabilmesi nedeniyle, her zaman bir Aşil topuğu olmuştur: paramparça olur. Ama belki daha uzun sürmez.

Araba ön camlarından şampanya kadehlerine kadar, daha da dayanıklı camdan fayda sağlayabilecek uygulamaların sonu gelmez.

Makul bir fiyata en güçlü ve en sürdürülebilir camı kimin yapabileceği konusunda çok fazla rekabet var. Dünyayı değiştirebilir.

Profesör Mauro, “Karbon ayak izi üzerinde gerçekten bir etkimiz olmasını istiyorsak, soda-kireç silikatı ele almalıyız” diyor.

Soda külü ve kireç taşı, cam için yaygın bir reçete olan kuvars kumu ile ısıtıldığında karbondioksit (CO2) salar ve üretim süreci çok fazla enerji kullanılarak yüksek sıcaklıklar gerektirir.

Buna karşın LionGlass, bu karbon açısından zengin malzemeleri kullanmaz ve üretim sıcaklıkları 300°C ila 400°C’nin altındadır.

İşin püf noktası, camın diğer camlara göre daha düşük termal toleransa sahip olması nedeniyle, yüksek talep gören akıllı telefon veya tablet ekranlarında kullanılamamasıdır.

Bunu yapmak için, camın üretim sürecindeki yüksek sıcaklıkları kaldırabilmesi gerekir.

Profesör Mauro, “Bu işlem sırasında camın boyutları değişirse, pikseller aslında yanlış hizalanabilir” diyor.

Ancak LionGlass’ın başka birçok kullanımı olabilir – örneğin cam çatal bıçak takımı ve binalardaki pencereler.

Mevcut cam üretim tesisleri ekipmanlarını değiştirmeden cam üretebilmeli ve cam yapıldıktan sonra başka bir çalışma gerektirmemelidir. Profesör Mauro, gücünün “camsı yapının doğal bir özelliği” olduğunu söylüyor.

Berkeley’deki California Üniversitesi’nden Robert Ritchie, LionGlass’ın akıllı telefonlar dışında “cam gördüğünüz her yerde” bir etkisi olabileceğini söylüyor.

Profesör Ricci ve meslektaşları çelikten daha güçlü opak bir cam geliştirdiler. Neredeyse on yıl önce.

Kanada’daki Atkinson Architect’ten Cheryl Atkinson, yeni bir cam türünün mimarların malzemeyi nasıl kullandıklarını yeniden düşünmelerine yardımcı olabileceğini söylüyor. LionGlass, çok güçlü olduğundan, örneğin çok daha ince pencere camlarına izin verebilir.

“Bu kesinlikle yalıtımlı veya üçlü cam ünitelerinin ağırlığını azaltacaktır” diye belirtiyor ve bunun cam nakliyesiyle ilişkili karbondioksit emisyonlarını azaltacağını belirtiyor.

Bununla birlikte, mevcut pencere teknolojisiyle ilgili bir sorun, çift veya üçlü camlı ünitelerin kenarlarındaki plastik contaların genellikle birkaç on yıl sonra arızalanmasıdır – mesele tamamen camın kalitesi değildir.

Ayrıca, enerji verimliliğinin öneminin farkında olan Mrs. Atkinson da dahil olmak üzere mimarlar, kışın binalardan ısı kaybını azaltmak ve güneşli günlerde aşırı iç mekan ısınmasını önlemek için tasarımlarında daha az cam kullanırlar.

Akıllı telefonlarda, tabletlerde ve TV ekranlarında kullanılan Gorilla Glass ile ünlü Profesör Mauro’nun eski işvereni Corning, Covid-19 aşıları da dahil olmak üzere ultra dayanıklı ilaç şişeleri için cam ve binalar için mimari cam gibi başka ürünler üretiyor.

Corning’in baş teknoloji sorumlusu Jaimin Amin, BBC’ye şirketin “çok yüksek kaliteli” enerji tasarruflu pencereler arayan bir projesi olduğunu söyledi.

Bunu kullanmanın bir yolu, geleneksel pencerelerin iki bölmesi arasına çok ince bir cam tabakası uygulayarak mevcut pencerelerden daha ince ve daha hafif olan üç camlı üniteler yapmaktır, diyor.

Temmuz ayında Corning, üç aylık kazanç güncellemesinde akıllı telefon talebinin zayıf olduğunu bildirdi.

Yine de Amin, tüketici elektroniğinin şirket için önemli bir büyüme alanı olmaya devam ettiğini söylüyor.

Corning, akıllı telefon üreticilerinin cihaz gövdeleri ve ekranları için cam kullandıklarını, çünkü bunun kısmen telefonların yüksek frekanslı 5G sinyallerini alıp iletmesine yardımcı olduğunu söylüyor.

Bu arada, dayanıklılık gelişmeye devam ediyor.

Corning’in geçen yıl piyasaya sürdüğü Victus 2 Gorilla Glass, bir metre yükseklikten betona düşürüldüğünde hayatta kalabiliyor. Amin, “İlk kez sertifikalı geri dönüştürülmüş içeriğe sahip bir fincanımız oldu” diyor. “Bu yönde giderek daha fazla hareket ediyoruz.”

Cam geri dönüşümünün faydalarından biri, karbon emisyonlarını azaltan yeni ürünü yapmak için gereken daha düşük sıcaklıklardır.

Morningstar Araştırma Hizmetleri’nde analist olan William Kerwin, Corning’in cam işindeki başarısının altını çiziyor ve giderek daha popüler hale gelen büyük ekran televizyonlarda kullanılan cam pazarının yarısından fazlasına sahip olduğunu söylüyor.

Hızla genişleyen bir cam uygulaması güneş panelleridir. Kerwin, “Burası öyle bir yer ki bana beş yıl önce sorsaydın aramazdım bile” diyor. “Artık cam endüstrisi için kesinlikle çok daha büyük bir anlaşma.”

Güneş paneli üreticilerinin, panellerin ağırlığını azaltabilmek için daha güçlü ve daha ince cam aradıklarını ekliyor.

CCS Insight’tan Ben Wood, akıllı telefonların inovasyon için önemli bir alan olmaya devam edeceğini söylüyor.

Örneğin, katlanabilir telefonların “cihazın ömrü boyunca on binlerce veya yüzbinlerce katlamaya” dayanması gerektiğini söylüyor.

Tüketiciler, katlanabilir telefonların gerçekten yeterince güçlü olup olmadığı konusunda hala endişeleniyor, diyor.

Wood, “Bir rüya kırılmaz bir camdır” diye ekliyor – ki bu şimdi bile bir rüya olarak kalıyor.