Самоочищающиеся окна с подогревом станут реальностью благодаря графену

Как установили польские учёные, стекло с графеновым покрытием обладает свойством нагреваться, что может быть использовано в перспективе в производстве самоочищающихся окон с подогревом  для остекления зданий, сообщает портал ОКНА МЕДИА.

Стекло с графеновым покрытием выглядит так же, как обычное стекло. При этом слой графена поглощает около 2% света, поэтому невооруженным глазом его невозможно увидеть. Благодаря графеновому покрытию, однако, этот материал изменяет свои  свойства - в том числе проводит электричество.

Как утверждают учёные, это решение полезно для нужд армии, например, для обогреваемых окон, которые не будут покрываться конденсатом или задерживать на стеклопакете капли воды. Рабочие прототипы таких материалов уже разработал Варшавский институт электронного материаловедения в рамках проекта OPTI-GRAF, инициированного  Национальным Центром исследований и разработок  В проекте также участвует Польский оборонный холдинг (Polski Holding Obronny) и компания NanoCarbon.

Как объясняет д-р Гжегож Гавлик (Grzegorz Gawlik), руководитель проекта от ITME, его команда работает над дизайном специализированных самоочищающихся окон с подогревом, использованием которых заинтересованы для нужд армии. Военные оптические приборы, работающие в суровых климатических условиях, например в море, подвержены сильному воздействию окружающей среды: морской воды, соли, солнца, ветра, холода. Для защиты этих деликатных устройств их закрывают в футляре, а наружу они выглядывают через окошко.

Непременным условием является то, что такие специализированные окна должны обеспечивать максимальную прозрачность, а соответственно не запотевать и не покрываться наледью. Также исключено, чтобы устройство могло спутать точку на стекле с каким-либо объектом, поэтому это должно быть самоочищающееся стекло. Его покрытие также должно быть очень однородным. И здесь на помощь армии приходит графен. Оказывается, что стекло, которое является диэлектриком, может быть покрыто графеном, который хорошо проводит электричество. Когда на такой материал подаётся напряжение, он начинает нагреваться (из-за сопротивления) и вода быстро испаряется с поверхности стекла. Самоочищающееся стекло с подогревом может быть использовано в окнах автомобилей, и, возможно, со временем в остеклении зданий.

Доктор Гавлик рассказал, что ITME удалось разогреть стекло покрытое графеном до 100 °C, то есть на нём можно даже вскипятить воду. Хотя графен это только углерод (со строением атомов наподобие пчелиных сот толщиной в один атом), но он сжигается только при высоких температурах. Графен по-прежнему не удалось сжечь, как констатируют учёные.

Доктор Гавлик подчеркнул, что графен реагирует очень плохо с различными химическими реагентами. Его можно окунать в кислоту, щелочь, органические растворители и они не ухудшают его свойств. Атомы углерода образуют в графене структуру, подобную сотам. Отверстия этой сети настолько малы, что немного соединений может пройти сквозь них. Сам графен является одним из наиболее механически стойких материалов в мире. Теоретически, он обладает очень высокой прочностью. Но следует понимать, что это одноатомный слой, но если графеновых слоёв несколько, то свойства материала претерпевают изменения.

В настоящее время исследователи в состоянии покрыть графеном стекло диаметром в несколько сантиметров, а военные хотели бы для своих нужд окна в несколько раз больше. Тем не менее, польские учёные уверены, что в скором времени удастся освоить технологию покрытия графеном, охватывающую большие площади остекления. И тогда самоочищающиеся окон с подогревом станут реальностью.

Уникальные свойства графена, которые могут радикально изменить рынок светопрозрачных конструкций, также подтверждают исследования итальянских учёных.
ОКНА МЕДИА рекомендует прочесть: Самоочищающиеся стеклопакеты на основе графена потеснили конкурентов