من الممكن أن تصنع المستدامة إنتاج الزجاج على المدى الطويل؟ وتحصل على مادة أكثر مقاومة وخفيفة؟
باحثون من ولاية بنسلفانيا، جامعة ولاية بنسلفانيا ، بالإجابة على هذه الأسئلة من خلال تطوير ملف نوع جديد من الزجاج يسمى LionGlass، الذي سمي على اسم التميمة الجامعية Nittany Lion.
نحو زجاج بيئي
يلغي LionGlass استخدام مواد الدُفعات المحتوية على الكربون ويسمح بتخفيض درجات حرارة انصهار الزجاج بشكل ملحوظ.
في الواقع ، يتطلب إنتاج الزجاج العادي أفران تصل إلى 1500 درجة مئوية ، من خلال عملية تطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (ما لا يقل عن 2 مليون طن سنويًا) ، ويرجع ذلك أيضًا إلى الانبعاثات المباشرة الناتجة عن صهر الصوديوم وكربونات الكالسيوم التي تشكل المادة الخام.
مع LionGlass ، ومع ذلك ، تنخفض درجات حرارة الانصهار بحوالي 300-400 درجة، من خلال استبدال رماد الصودا والحجر الجيري بأكسيد الألومنيوم أو مركبات الحديد.
هذه البيانات تفضل واحد تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 30٪ مقارنة بالمعالجة التقليدية لزجاج الصودا والجير.
وأكثر مقاومة
حاول باحثو ولاية بنسلفانيا أيضًا إتقان مقاومة لكسر المادة ، مما يجعلها أعلى بكثير من الزجاج التقليدي.
يعتبر LionGlass أقوى 10 مرات على الأقل من زجاج الصودا والجير: العينات التي تم اختبارها باستخدام أداة تحديد الماس فيكرز لم تنكسر أو تتصدع ، على الرغم من الوصول إلى أقصى حمل للجهاز.
قيمة الخفة
لذلك تظل حدود مقاومة هذا النوع الجديد من الزجاج غير معروفة في الوقت الحالي. ما يسهل فهمه ، مع ذلك ، هو علاقة التناسب العكسي بين المقاومة وخفة المادة. باختصار ، تسمح لك المقاومة الأكبر لـ LionGlass بالإنشاء منتجات أخف وزنا وأرق ، ولكن بنفس القدر من الأمان.
تنتج هذه الديناميكية مزيدًا من التوفير ، من الناحية الاقتصادية والبيئية ، على كمية المواد الخام المستخدمة.
اهتمام متعدد القطاعات
سيكون للابتكار الذي أنتجه باحثو ولاية بنسلفانيا تأثير كبير على العديد من الصناعات التي تستفيد من الصفات المذهلة للزجاج. من قطاع التعبئة والتغليف إلى القطاع الإلكتروني ، من قطاعي البناء والمنزلي إلى تكنولوجيا الاتصالات ، مروراً بالرعاية الصحية والسيارات، الاهتمام بـ LionGlass ينمو بشكل متوقع.
قدمت ولاية بنسلفانيا طلب براءة اختراع لجميع عائلة الزجاج. في الواقع ، هناك تركيبات متعددة داخل نطاق LionGlass ، لكل منها خصائصه وتطبيقاته الخاصة.
هل ستكون الصيغة الحاصلة على براءة اختراع من قبل باحثين أمريكيين قادرة على افتتاح مرحلة جديدة ضمن تقليد متعدد الألفيات مثل تقليد الزجاج؟
المصادر: psu.edu، futuroprossimo.it
حقوق الصورة: أدريان بيرارد / ولاية بنسلفانيا. جميل
