Первые пластиковые окна с применением нанотехнологий

Нанотехнология базируется на понимании того, что частицы размером менее 100 нанометров придают сделанным из них материалам новые свойства и поведение. Это происходит вследствие того, что объекты с размерами менее характерной длины (которая обусловлена природой конкретного явления) часто демонстрируют другую физику и химию, что приводит к так называемым размерным эффектам – новому поведению, зависящему от размера частиц.

При чем здесь оконный профиль?

Ученые долгие годы занимались разработкой материалов, обладающих высокой степенью водоотталкивания. Работы по созданию поверхности, отталкивающей жидкости, проводились и ранее. Однако основным подходом ученых была разработка химического покрытия для материала. Основным недостатком такого метода является то, что каждое покрытие отталкивает лишь определенный, достаточно небольшой спектр жидких сред. Кроме того, для некоторых сред, например, масла, вовсе не создано эффективных отталкивающих покрытий.
капли нано
Наноструктурные поверхности встречается в природе, например, листья лотоса остаются чистыми за счёт того, что капли воды скатываются с поверхности, увлекая оказавшиеся на листе инородные частички. Проявляется естественное водоотталкивающее свойство, названное “эффектом лотоса”. Этому содействуют остроконечные крупицы кремния, крошечные 40-нанометровые крупицы как бы останавливают капельку воды, не давая ей изменить форму.

Исследователям компании «Саламандер» с помощью коллег из Университета штата Висконсин удалось создать с помощью нанотехнологий добавки к сырью для производства профиля ПВХ, обладающие почти нулевой смачиваемостью.

Суть этого явления объясняется так – нанотехнологии дают возможность создавать поверхность, похожую на массажную микрощётку. Такую поверхность называют нанотравой, и она представляет собой множество параллельных нанопроволок (наностержней) одинаковой длины, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Капля воды, попав на нанотраву, не может проникнуть между нанотравинками, так как этому мешает высокое поверхностное натяжение жидкости. Ведь для того, чтобы проникнуть между нанотравинками, капле надо увеличить её поверхность, а это необходимы дополнительные энергетические затраты. Поэтому капля «парит на пуантах», между которыми находятся пузырьки воздуха. В результате, силы прилипания (адгезии) между каплей и нанотравой становятся очень малы. Это значит, что капле становится невыгодно растекаться и смачивать «колючую» нанотраву, и она сворачивается в шарик. Не только вода, но и любые частички никогда не прилипнут к нанотраве, т.к. касаются её лишь в нескольких точках. Поэтому и частицы грязи, оказавшиеся на поверхности, покрытой нановорсинками, либо сами сваливаются с неё, либо увлекаются скатывающимися каплями воды.

пластиково окно

ПВХ профиль, в процессе производства подвергаемый обработке с применением современных нанотехнологий, выгодно отличается тем, что его поверхность отталкивает практически любые среды – и воду, и спирт, и масло, и щелочи. С использованием нанотехнологий был воспроизведен “эффект лотоса”, при котором поверхность отталкивает большую часть грязи и воды, попадающую на нее. Этот уникальный эффект достигается за счет изменения микроструктуры поверхности, которая приобретает свойство “самостоятельного очищения”. Данная технология дает:

  • долговременную защиту от загрязнения;
  • способность отталкивать воду, масло, грязь и любые жидкости;
  • эффект полировки на длительное время;
  • стойкость к царапинам и механическому воздействию;
  • сохранение первоначальных свойств и вида;
  • эффект «самоочищения», без использования чистящих средств;