LionGlass:新型玻璃更环保 抗损性提高10倍
全球玻璃制造业正面临一项巨大的挑战:每年产生约 8600 万吨二氧化碳排放。宾夕法尼亚州立大学的研究人员已经开发出一种名为 "LionGlass" 的新型玻璃,有望将这一数字减半。与传统的钠钙硅酸盐玻璃相比,LionGlass 不仅降低了生产能耗,更展现出卓越的抗破坏性。这一科学里程碑的标志,是科学家们最近提交的专利申请,标志着这一创新玻璃即将进入市场。
相较于标准钠钙硅酸盐玻璃,LionGlass 的生产背后蕴含着革命性的变革。这种日常用品中的玻璃,是通过熔化石英砂、纯碱和石灰石三种主要材料制成。这一过程会产生大量的二氧化碳排放。而LionGlass的突破在于,它消除了含碳批次材料的使用,并大幅度降低了玻璃的熔化温度。这不仅降低了能耗,更减少了碳排放。
LionGlass 的研发者之一,宾夕法尼亚州立大学的 John Mauro 教授解释道:“我们的目标是实现玻璃制造的长期可持续发展。” 这种新型玻璃的熔化温度降低了约 300 到 400 摄氏度,相较于传统钠钙玻璃,能耗降低了大约三成。这不仅意味着更少的能源消耗,也意味着更低的环境负担。
除了环保优势外,LionGlass 还展现出惊人的强度。研究人员惊讶地发现,这种新型玻璃的抗裂性远远强于传统玻璃。即使在受到巨大的压力时,LionGlass 也不会轻易开裂。一些玻璃成分具有强大的抗裂性,即使在维氏金刚石压头施加一公斤力的负荷下,也能保持完整。与传统钠钙玻璃相比,LionGlass 的抗裂性至少提高了十倍。
LionGlass 的这一特性对于各种行业来说具有巨大的价值。从汽车、电子、建筑到通信技术等领域,都对玻璃的强度有着极高的依赖。甚至是在医疗保健领域,疫苗也依赖坚固耐用的玻璃包装进行存储。博士后研究员尼克-克拉克表示:“能够防止微裂纹形成的玻璃极为珍贵。”微裂纹是玻璃最终失效的起点,而LionGlass则能有效抵抗这一过程的产生。
随着对LionGlass研究的深入,研究人员发现其潜在的应用价值巨大。除了强度提升外,他们还发现可以通过减小厚度来获得相同的抗破坏性,从而进一步减少原材料和能源的使用。首席研究员毛罗表示:“如果我们能生产出更轻的产品,那对环境会更有益。”研究团队还在探索LionGlass在不同化学环境下的反应,以更好地了解其在全球范围内的应用潜力。毛罗强调:“我们正处于需要玻璃来帮助塑造未来的时刻。”玻璃行业在解决环境、能源效率、医疗保健和城市发展等全球性问题方面发挥着至关重要的作用,而LionGlass的研发正是对这一挑战的有力回应。这一创新不仅为玻璃制造业带来了革命性的变革,更为我们的未来带来了无限的可能性。