- Семидневная Панорама
Учёные изобрели самоочищающееся от пыли стекло: оно подходит для солнечных панелей
В будущем новая технология может использоваться в окнах зданий, избавляя их владельцев от необходимости мыть стёкла. Фото иллюстративное: pixabay.com
Учёные Китайской государственной лаборатории чистого использования энергии создали новое прозрачное, легко производимое стекло, способное самостоятельно очищаться от пыли при помощи электрического поля. Прозрачность материала в использовании снижается всего на 1,6%, а мыть его не требуется, сообщает портал «Наука».
Принцип работы и эффективность
Разработку протестировали, и результаты оказались впечатляющими: стекло очищается от органических и неорганических частиц с эффективностью более 95% всего за 10 секунд. Оно способно удалять до 97,79 г/м² загрязнений при подаче прямоугольных импульсов напряжением 5 кВ и частотой 10 Гц. Дополнительно, пока к поверхности подано напряжение, она проявляет экранирующий эффект, препятствуя повторному оседанию пыли.
Стекло имеет слоистую структуру: на кварцевую основу методом лазерного травления нанесены электроды из оксида индия-олова, покрытые изолирующей диэлектрической плёнкой из полиэтилентерефталата.
Проблема загрязнения и существующие решения
Пыль, возникающая из геологических, биологических и антропогенных источников, снижает прозрачность окон и эффективность солнечных панелей. Традиционные методы очистки с применением воды и моющих средств требуют больших затрат, загрязняют окружающую среду и сопряжены с рисками, особенно при обслуживании фасадов высотных зданий.
В природе существуют примеры самоочищающихся поверхностей — листья лотоса, крылья цикад, — но созданные по их аналогии покрытия зависят от уровня влажности. Электростатические методы также демонстрируют потенциал, однако ранее они не справлялись с пылью, уже осевшей на поверхности.
Научные особенности
В ходе экспериментов частицы двигались в направлениях, противоположных ожидаемым, что улучшало качество очистки, но противоречило теоретическим прогнозам. Учёные определили два ключевых механизма: аномальное обратное боковое перемещение и скачкообразное движение.
Перспективы применения
Разработка имеет особое значение для солнечных батарей, в том числе в сложных условиях — например, в пустынях или на Марсе. В испытаниях панели с новым стеклом восстанавливали до 88,2% мощности после очистки. В будущем технология может использоваться в окнах зданий, избавляя их владельцев от необходимости мыть стёкла.
Наталья Ротарь
Читайте также:
