Жидкое стекло это: Область применения и методы использования жидкого стекла

Содержание

Жидкое стекло: виды, свойства, сферы применения

Строительный рынок представлен огромным количеством практичных и эффективных материалов, которые применяются при проведении строительно-ремонтных работ. Одним из них является жидкое стекло, которое благодаря уникальной вязкой структуре и высоким эксплуатационным характеристикам используется для обустройства надежной гидроизоляции различных типов поверхностей.

Что такое жидкое стекло? Оно представляет собой водный щелочной продукт, созданный на основе силикатов натрия и калия. Существует другое название стекла – силикатный клей. Технология изготовления материала предусматривает плавление натриевых и калиевых солей при воздействии высокой температуры.

Разновидности жидкого стекла

Впервые жидкое стекло было изобретено немецким минерологом в начале 19-го века, с тех пор его первоначальный состав остается практически неизменным.

С использованием современных технологий производятся следующие типы стекла:

Натриевое стекло. Вязкий раствор на основе натриевых солей, обладает повышенной прочностью и адгезией с минералами различной структуры. Он устойчив к возгоранию, перегреву и деформациям.
Калиевое стекло. Продукт, разработанный на основе калиевых солей, обладает рыхлой структурой и высокой гигроскопичностью. Подобная поверхность исключает появление бликов, устойчива к перегреву и повреждениям.
Литиевое стекло. Раствор, который производится в ограниченных количествах, благодаря своей структуре обеспечивает термическую защиту любому основанию.

Все разновидности стекла относятся к категории монощелочных продуктов. Кроме того, существуют растворы комбинированного и комплексного типа импортного производства.

Свойства и преимущества материала

Внешне жидкое стекло напоминает тягучую резиновую массу, которая после затвердения создает прочную водонепроницаемую основу.

Выделяют основные свойства жидкого стекла:

водоотталкивающее – предотвращает проникновение воды;
антисептическое – защищает от образования опасных микроорганизмов и грибка;
антистатическое – препятствует образованию электростатического разряда;
огнеупорное – защищает от возгорания и негативного воздействия кислотосодержащих компонентов;
отвердевающее – обеспечивает повышенную прочность и износостойкость обработанного основания.

Подобные характеристики выявляют ряд существенных преимуществ материала:

быстрое заполнение мелких щелей и пор, защита деревянных и бетонных оснований;
создание прочной влагозащитной пленки;
невысокая стоимость и экономный расход материала;
длительный срок службы;
возможность проведения работ в помещениях с высоким уровнем влажности.

Использование жидкого стекла предусматривает соблюдение специальных правил:

Стекло не применяется для гидрозащиты оснований из кирпича.
Для повышения прочности стеклянной пленки необходимо использовать дополнительные варианты гидроизоляции.
Быстрое затвердевание материала требует опыта и навыков работы с ним.
До начала работ поверхность тщательно очищается от мусора и пыли. После чего обрабатывается грунтовкой глубокого проникновения. Далее выполняется грунтовка жидким стеклом с равномерным распределением по всей рабочей зоне.

Области использования жидкого стекла

Материал нашел свое применение во многих сферах человеческой деятельности – в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и быту.

Использование ЖС в строительстве

Благодаря высокой адгезии стекло все чаще используется в строительной сфере:

Для гидроизоляции подвалов, чердаков и фундаментов. Оно защищает бетон от повышенной влажности, ультрафиолетового излучения и возгорания.
Для гидроизоляции колодцев, скважин и бассейнов. В местах прямого контакта бетонной поверхности с водой материал обеспечивает надежную защиту от разрушения и деформации. Раствор наносится тонким слоем в несколько этапов на внутреннюю часть стен гидросооружений.
Для кладки отопительного оборудования – каминов и печей. Раствор готовится с добавлением огнеупорного цемента и песка.
Для производства декоративных материалов – замазок, гидрофобизаторов, красящих и клеевых составов.
Для изготовления антисептических составов, применяемых при обработке бетонных и деревянных оснований.
Для изготовления защитных растворов, используемых при обработке соединительных стыков в канализационных и водопроводных трубах.

Для производства прочных красок для дерева, устойчивых к воздействию влаги и высоких температур.

Гидроизоляционное стекло используется и как самостоятельный материал, и в качестве добавок при изготовлении пропиток и смесей.

Применение жидкого стекла в быту

Для чего нужно использовать ЖС в бытовой сфере? Универсальный материал, который применяется для следующего:

выполнение ремонтных работ – монтаж ПВХ-плитки, пластиковых панелей, линолеума;
производство герметизирующих составов для труб из металла;
повышение огнеупорных характеристик различных тканей;
сельскохозяйственные и садоводческие работы – обработка поврежденных стволов деревьев;
реставрационные работы – восстановление стеклянных, пластиковых, деревянных и фарфоровых поверхностей;
производство наливных трехмерных полов;
реставрация автомобильных кузовов;
декоративная отделка помещений при использовании потолков подвесного типа, зеркальной и керамической плитки, витражей и панно;

очистка кухонной посуды и утвари.

Приготовление растворов на основе жидкого стекла

Грунтовочный раствор

Из жидкого стекла можно приготовить грунтовочную смесь для обработки оснований различного типа. Для этого соблюдаются следующие пропорции:

2 части цемента;
2 части стекла.

Определившись с тем, что такое стекло в жидкой форме, можно рассмотреть варианты приготовления наиболее востребованных растворов на его основе.

В цемент добавляется требуемое количество воды, затем вводится стекло. Ингредиенты перемешиваются строительным миксером до получения тягучей смеси. Сколько сохнет готовая смесь? Продолжительность отвердения – 35 минут, поэтому обработка поверхностей начинается после приготовления смеси. Для нанесения используется мягкая кисть или валик.

Гидроизоляционное средство

Чтобы защитить поверхность от повышенной влаги, образования плесени и грибка, рекомендуется приготовить гидроизоляционную смесь. Для этого используется равное количество ингредиентов:

3 части песка;
3 части портландцемента;
3 части стекла.

Ингредиенты необходимо разбавить с водой для получения густой смеси. Готовый раствор подходит для изоляции гидросооружений.

Огнеупорное средство

Этот раствор обеспечит защиту поверхностей от возгорания. Готовится в следующих пропорциях:

1 часть цемента;
3 части песка;
20 % стекла от общего объема раствора;
вода.

Вначале замешивается цементно-песчаная смесь на воде, затем вводится стекло. Готовый раствор применяется для каминной и печной кладки.

Антисептический раствор

Антисептики на основе стекла предотвращают образование бактерий, грибка и плесени на бетонных, каменных и деревянных основаниях. Раствор готовится следующим образом:

1 часть стекла;
1 часть воды.

Для нанесения готового средства на поверхность используется мягкий валик.

Пропитывающее средство

Пропитка для обработки стеновых, потолочных и напольных поверхностей готовится следующим образом:

450 г стекла;
1 литр воды.

Как использовать готовый раствор? Обработка поверхностей осуществляется в несколько слоев, при этом каждый последующий наносится после полного высыхания предыдущего.

Жидкое стекло. Состав и свойства. Применение и особенности

Жидкое стекло – название водного раствора силиката калия или натрия, который широко используется в строительной сфере в качестве гидроизоляции или клеящего состава. Свое название материал получил благодаря внешнему сходству после высыхания со стеклом. Он также прозрачный, но при разбивании не распадается на режущие осколки.

Получение жидкого стекла осуществляется методом переплавки кварцевого песка с добавлением соды, сульфата натрия и угля. Данная технология очень напоминает производство обычного стекла. Существует две разновидности жидкого стекла в зависимости от химического состава: силикат натрия и силикат калия. Оба материала до момента застывания имеют прозрачную пастообразную консистенцию. Иногда они имеют зеленый или желтый оттенок.

Материал продается в различной таре. Это может быть банка на 200-400 мл, пластиковое ведро или большая бочка, объемом 200 л. Это позволяет его покупать как для промышленного применения, так и бытовых целей.

Стекло полученное на калиевой основе нашло применение в направлении производства лакокрасочных материалов, в частности силикатных красок. Оно увеличивает их химическую устойчивость, обеспечивает гладкость, высокую адгезию к поверхности, долговечность.

Жидкое стекло на натриевой основе в основном добавляется в строительные растворы, в частности бетон. Оно способствует увеличению их прочности. Стекло наделяет растворы антисептическими качествами. В них не развиваются микроорганизмы. Это очень важно во влажных помещениях.

Свойства жидкого стекла

Материал имеет широкий перечень важных качеств, позволяющих его использовать в строительной и других сферах.

В первую очередь к ним относится:

Влагонепроницаемость.
Глубокое заполнение пор.
Антисептичность.
Электростатичность.
Термоизоляционность.

Материал может применяться в качестве влагозащитной пропитки для строительных материалов, что увеличивает срок их службы. При этом важно отметить несовместимость жидкого стекла с кирпичом. Стекло обладает антисептическими свойствами. Оно позволяет уничтожить бактерии, грибки, плесень. Стекло убивает их при нанесении сверху, и в дальнейшем препятствует повторному появлению. В связи с этим его часто изначально добавляют прямо в состав строительного раствора.

Материал является огнестойким. Обработанная им поверхность меньше склонна к воспламенению. Жидким стеклом пропитывают гаражные шторы. Это исключает их возгорания от попадания искр и окалины, к примеру, образуемых при работе электросварки. Обработанная им поверхность становится электростатичной.

Срок службы покрытия из жидкого стекла составляет не менее 5 лет. Уровень эффективности материала напрямую зависит от количества слоев его нанесения. Жидкое стекло отличается от большинства аналогов более низкой стоимостью, поэтому существенно превосходит их по популярности. Однозначно оно не превосходит другие узкоспециализированные материалы, но обладает достаточными качествами для успешного применения в том или ином направлении.

Наличие запаса жидкого стекла позволяет его израсходовать в самых разных ситуациях, начиная от гидроизоляции, и заканчивая склеиванием древесины, керамики или даже изготовление предметов декора. Это один из самых универсальных строительных материалов.

Где применяется жидкое стекло

Материал выпускается в емкостях различного объема, в разной концентрации, что определяет сферы его применения. Стекло способно вступать в химическую реакцию с жидкими, твердыми и газообразными веществами. Оно увеличивает их клейкость и вязкость.

Примером универсальности материала может послужить обычный силикатный канцелярский клей. Он является слабой концентрацией жидкого стекла. Материал используется в самых разнообразных сферах, поэтому производится промышленностью в огромном количестве.

В основном его применяют в направлениях:

Строительства.
Производства красок.
Изготовления клеев.
Декорировании.

Использование в строительстве

Данная сфера применения жидкого стекла наиболее широкая. В основном материал ценится за качественную гидроизоляцию. Для этого его разбавляют водой в пропорции минимум 1:2. При такой консистенции он получается достаточно жидким для качественного проникновения в поры минеральной или древесной поверхности. Раствор глубоко впитывается внутрь, создавая поверхностную пленку, связанную с верхними слоями покрытого объекта. Раствором жидкого стекла обрабатывают фундаменты, чаши бассейнов, подвалы и прочие сооружения.

Жидкое стекло в огромном количестве используется промышленностью для производства стройматериалов. К примеру, он добавляется в затирку для заделки межплиточных швов. На его основе делают клей для линолеума и инженерной доски. Жидким стеклом восстанавливают старые ржавые коммуникации, в частности водонапорные башни. В этом случае он просто наливается изнутри резервуара. Состав растекается по ржавым стенкам, которые используются им в качестве формы. После застывания получается емкость с двумя стенками, внутренняя из которых является устойчивой к коррозии и чистой.

Применение жидкого стекла для гидроизоляции должно осуществляться с точным следованием концентрации растворения. К примеру, его разбавление 1:4 позволит получить на поверхность гладкую оболочку. Она эффективно отталкивает влагу, но является плохим основанием для окрашивания. Если же покраска необходима, то гидроизоляция проводится раствором 1:8. В таком случае он проникает глубоко в поры. В результате основание получается шероховатым, поскольку слегка проступает. Малая концентрация раствора исключает образование застывших наплывов материала, которые достаточно сложно убираются.

Для улучшения защитных качеств при обработке стен, полов, потолков и фасадов лучше наносить слабую концентрацию жидкого стекла, но большое количество раз. Это позволит связать поверхность изнутри, полностью перекрыв проникновение влаги в поры. При этом она укрепляется, становится более устойчивой к разрушению. Способ нанесения раствора значения не имеет. Можно использовать кисть, валик, пульверизатор.

В случае же использования материала для гидроизоляции бассейна, его лучше наносить толстым слоем, а не множеством тонких. В таком случае создается более износостойкое покрытие, адаптированное до постоянного нахождения в водной среде. Кроме этого чаша бассейна, пропитанная жидким стеклом, в покраске не нуждается.

Добавление жидкого стекла в строительные растворы обеспечивает их лучшую устойчивость к влажной среде. Его включают в состав бетона, особенно при заливке фундаментов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Жидкое стекло нередко добавляют в цементные штукатурки, особенно используемые для отделки влажных помещений. Также оно увеличивает устойчивость фасадных штукатурок.

Бетон или штукатурка с жидким стеклом в составе, при условии его достаточной концентрации, не могут поражаться грибком и плесенью. Попадая на такую поверхность, их споры просто погибают.

Использование в качестве клея

Жидкое стекло обладает мощными склеивающими качествами. Его можно применять для соединения ДСП, ДВП, керамики, фанеры. Однако нужно отметить, что для этих целей лучше подходят узкоспециализированные клеящие составы. Зачастую они держат крепче и сохнут быстрее. Но любой специализированный клей под конкретный материал стоит дороже жидкого стекла. В связи с этим если требуется соединение среднего качества, то силикатный клей вполне приемлем.

Клеящие качества позволяют использовать пропитку жидким стеклом не только для гидроизоляции, но и укрепления верхнего рыхлого слоя поверхности. Им можно пропитывать бетонную стяжку для предотвращения образования на ее поверхности пыли по мере истирания. Частицы стяжки, пропитанные клеем, держатся между собой крепче, поэтому пыль образовывается в меньших количествах.

Жидкое стекло применяется для заклеивания сучков на живой древесине. Оно более эффективно, чем садовый вар. После спила ветки силикатный клей наносится на срез. Застыв, он препятствует проникновению влаги, воздуха. Он исключается испарение сока из ствола. Кроме этого пленка образованная жидким стеклом исключает развитие гнили. Она является надежной защитой от проникновения насекомых.

Бытовое применение

Свойства, которыми обладает материал, позволяют его использовать в быту. К примеру, им пропитывают ткани, для обеспечения их огнеупорности. Конечно, речь не идет об одежде, а о чехлах, театральных шторах и т.д. Вещество может даже использоваться для чистки посуды. К примеру, рекомендуют кипятить старые сковородки в растворе жидкого стекла приготовленного в пропорции 1:25. Правда длительность такого кипячения составляет 2 часа. Подобная обработка позволяет убрать копоть и жир, вернув сковороде абсолютную чистоту. От кипячения нагар размягчается и в дальнейшем просто стирается губкой.

Жидкое стекло используется в дизайне для изготовления наливных декоративных полов. Его применение обходится в разы дешевле, чем использование эпоксидных составов. Хотя нужно отметить, что последние в этом качестве более стойкие. Из жидкого стекла делают самодельные витражи. После застывания оно напоминает обычное стекло. Добавляя в состав колоранты можно менять его оттенок. Застыв, оно останется прозрачным.

Жидкое стекло –добавка, улучшающая свойства строительных смесей

Формула жидкого стекла, изобретенного в далеком 1818 году, дошла до наших дней практически без изменений. Уже более двухсот лет этот проверенный временем материал активно используют во многих сферах нашей жизни. Каким же образом?

Как ни странно, «жидкое стекло» не имеет со стеклом ничего общего. Это название материал получил за внешний вид. Он представляет собой бесцветный или желтоватый гель, который после застывания становится прозрачным. По сути же это не что иное, как… канцелярский клей. Тот самый силикатный клей, который мы знаем по школьным урокам труда, и который можно купить в любом канцелярском магазине за смехотворно низкую цену. Казалось бы, в строительстве он совершенно бесполезен. Но его используют, и весьма активно. Как это возможно?

Жидкое стекло — это водный раствор силикатов натрия и калия. Жидкости такого рода отличаются прекрасной адгезией к любым пористым поверхностям. Застывая, они наглухо запечатывают поры материала, и такая защита не боится ни воды, ни ультрафиолета, ни резких перепадов температур. Это делает жидкое стекло отличной упрочняющей добавкой для бетона, кладочных смесей и проч.

Жидкое стекло стоит относительно недорого, и не требует большого расхода. С ним можно работать в условиях повышенной влажности

Но куда важнее то, что жидкое стекло обладает водоотталкивающими свойствами. Оно заметно продлевают жизнь отмосткам, бетонированным дорожкам, автомобильным площадкам, колодцам и даже бассейнам, эффективно защищая их от атмосферной и почвенной влаги.

Кроме того, жидкое стекло заметно сокращает период застывания раствора. Например, если добавить в цементно-песчаную смесь всего 2% силикатного клея, затвердевание начнется всего через 40 минут. Что, стоит отметить, может быть и плюсом, и минусом, ведь рабочего времени смеси может попросту не хватить. Именно поэтому присадки такого рода не используют при заливке фундамента. В этом случае преждевременно схватившийся бетон станет настоящей катастрофой.

Но даже в менее рискованных ситуациях нужна определенная осторожность. Перед началом работ с жидким стеклом следует подготовить все необходимое и тщательно продумать план действий, чтобы не суетиться в процессе и не терять драгоценные минуты.

При использовании жидкого стекла желательно замешивать столько смеси, сколько можно использовать за 20–25 минут работы

Но вернемся к бесспорным достоинствам. Жидкое стекло является эффективным антисептиком. Силикатные растворы убивают вредоносные микроорганизмы и предотвращают образование плесни. Именно поэтому их добавляют в грунт, которым обрабатывают бетонные стены перед поклейкой обоев или оштукатуриванием. А также применяют в садоводстве при подрезке деревьев и кустарников для защиты от вредителей. Используют его и в мебельной промышленности для защиты пиломатериала от биологического разрушения,

Еще одно полезное свойство жидкого стекла — неподверженность огню. Именно поэтому его применяют для повышения пожароустойчивости конструкций. И даже пропитывают ткани, чтобы сделать их негорючими.

Но и этим область применения не ограничивается. Жидкое стекло входит в состав смесей для наливных полов с эффектом 3D, а также замазок, которыми герметизируют металлические трубы при прокладке коммуникаций. Его используют для укладки линолеума и плитки ПВХ. Оно приносит пользу в автомобильной промышленности, так как хорошо защищает металл от коррозии.

Впрочем, разговор о жидком стекле был бы неполным, если бы мы не упомянули недостатки. Прежде всего, это ограниченный и довольно небольшой срок жизни — порядка 5-7 лет. И хотя производители уверяют, что силикатные препараты защищают от влаги раз и навсегда, лучше использовать их вкупе с другими гидроизолирующими материалами.

Для бетонного раствора с жидким стеклом рекомендуется использовать бетон не ниже М300

Также стоит отметить, что жидкое стекло «конфликтует» с обычным кирпичом, что приводит к взаимному разрушению этих материалов. И наконец, при добавлении в растворы и грунты (а в чистом виде этот препарат практически не используется) крайне важно соблюдать рецептуру. «Недолив» заметно снижает эффективность препарата, а «перелив» чреват образованием трещин.

В качестве примера приведем несколько распространенных формул. Если нужно загрунтовать бетонную стяжку, жидкое стекло разводят водой в пропорции 1:2. Антисептический раствор для дерева делают, размешивая одну часть стекла в одной части воды. Для создания гидроизолирующего раствора нужна одна часть портландцемента, одна часть песка и одна часть жидкого стекла. При этом специалисты советуют сначала засыпать сухие компоненты, и только после медленно заливать жидкость, перемешивая строительным миксером или дрелью с соответствующей насадкой. Тогда получится однородный и пластичный раствор.

И в завершении — практический совет. Работать с силикатными препаратами лучше всего в одежде, которую потом не жалко будет выбросить. Отстирать жидкое стекло практически невозможно.

ученых открыли новое состояние материи

Поиск ответов о твердом стекле привел ученых к созданию новой фазы материи.
Жидкое стекло представляет собой слегка упорядоченную промежуточную область между коллоидом и твердым телом.
«Переходное» состояние жидкого стекла может помочь ученым понять неупорядоченное твердое стекло.

В ходе нового захватывающего исследования ученые открыли новую фазу материи: жидкое стекло.

Ты любишь крутые научные эксперименты. И мы тоже. Давай потусим вместе.

Вы любите крутые научные эксперименты. И мы тоже. Давай потусим вместе.

Присоединяйтесь к нам.

Стекло обладает особыми, дикими свойствами, которые делают его предметом постоянного интереса как ученых, так и широкой публики, а это означает, что исследования поведения стекла все еще делают довольно большие успехи. Жидкое стекло может помочь ученым лучше понять другие части стеклянной головоломки.

Подумайте о том, как замерзает лед — не только в морозильной камере, но даже в виде снежинок или луж. Вы можете видеть невооруженным глазом, насколько упорядочен этот процесс, когда кристаллы формируются и расширяются к центру пруда, например, или по краю формы для льда. Именно так почти каждая жидкость превращается почти в каждое твердое тело: сначала организуясь и становясь кристаллической.

Но не стекло. Этот загадочный переход от жидкого к твердому больше похож на подростков, застрявших у кеггера: они застыли точно на месте, без какого-либо порядка.

Секрет

Стекло: вроде жидкое, вроде твердое, совершенно странное

Стекло не образует кристаллов, а твердое стекло не имеет предсказуемой структуры. Если это звучит странно, теперь вы понимаете, почему люди стекаются, чтобы изучить странности стекла.

В этом случае исследователи из Констанцского университета в Германии использовали сопоставимую химическую смесь, называемую коллоидной суспензией, для выделения и выделения жидкого стекла. Они объяснили в заявлении:

«Используя модельную систему, включающую суспензии специально изготовленных эллипсоидальных коллоидов, исследователи открыли новое состояние вещества, жидкое стекло, в котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в массе. очки.»

Помните те старые чехлы для автомобильных сидений, расшитые бисером, когда вы были ребенком? Бусины удерживаются на месте в одном направлении тканой структурой, но они могут свободно вращаться по другой оси. Это имеет для нас больше смысла как то, как может вести себя материя. Вместо этого жидкое стекло похоже на жуткий атомный гироскоп, который всегда смотрит в одну сторону, независимо от того, как вы его двигаете. Как будто магнит действует просто за пределами кадра.

Лучшие стеклорезы

Red Devil 106370 Самодельный стеклорез, 1 упаковка

Скидка 39% Husky.0012 Кредит: IMT

Самосмазывающийся стеклорез IMT с пистолетной рукояткой

Профессиональный инструмент для резки стекла с ручкой из карбидного вольфрамового сплава с диапазоном 2–19 мм Профессиональный резак для толстой стеклянной мозаики и плитки — карандашная форма и дизайн (пятнорез)

Amazon

Авторы и права: Amazon

Профессиональный самосмазывающийся стеклорез Bloomoak

Ученые приложили немало усилий, чтобы поставить именно этот эксперимент, отчасти потому, что их коллоидная суспензия имеет необычную форму — вероятно, поэтому это сработало. Они взяли каждую отдельную частицу в суспензию и растянул его в продолговатую, а не в сферическую форму, что больше похоже на большинство коллоидов, встречающихся в природе. ( Бытовые коллоиды включают дым, пыль, зефир, шампунь и жемчуг, а также много других.) исследователи обнаружили, что что-то в их слипающихся частицах пластика физически мешало им формировать «жидкий кристалл», который, как вы ожидаете, должен сформировать стекло. Это говорит о том, что физическая форма частиц может играть роль в сложном и непредсказуемом поведении стекла.

Как и во многих областях науки, изучение новой переменной в игре может только помочь вам сузить проблему. Жидкое стекло — это всего лишь один шаг к более гладкому и гладкому завтрашнему дню.

Кэролайн Делберт

Кэролайн Делберт — писатель, заядлый читатель и пишущий редактор журнала Pop Mech. Она также энтузиаст практически всего. Ее любимые темы включают ядерную энергию, космологию, математику повседневных вещей и философию всего этого.

Ученые открыли новое состояние материи: жидкое стекло

Хотя стекло — действительно вездесущий материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную загадку. Вопреки тому, что можно было бы ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, а научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются. В химии и физике термин «стекло» сам по себе является изменчивым понятием: он включает в себя вещество, известное нам как оконное стекло, но может также относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить ссылкой на стеклоподобное поведение, в том числе , например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Может показаться, что стекло совсем не твердое. Как правило, когда материал переходит из жидкого состояния в твердое, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы эффективно замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и неупорядоченное состояние характерно для стекол разных систем, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования под руководством профессоров Андреаса Цумбуша (факультет химии) и Матиаса Фукса (факультет физики) из Констанцского университета только что добавили стеклу еще один уровень сложности загадка. Используя модельную систему, включающую суспензии специально изготовленных эллипсоидальных коллоидов, исследователи открыли новое состояние вещества — жидкое стекло, в котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах. Результаты опубликованы в Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки (PNAS) .

Изображение положения и ориентации эллипсоидальных частиц в кластерах жидкого стекла. Авторы и права: Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, содержащие твердые частицы, которые размером в микрометр (одна миллионная часть метра) или более больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо — подходит для исследования с помощью оптической микроскопии. Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они демонстрируют многие явления, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

Индивидуальные эллипсоидальные коллоиды

На сегодняшний день в большинстве экспериментов с коллоидными суспензиями использовались сферические коллоиды. Однако большинство природных и технических систем состоят из несферических частиц. Используя химию полимеров, группа под руководством Андреаса Цумбуша изготовила небольшие пластиковые частицы, вытянув и охладив их до тех пор, пока они не приобрели эллипсоидную форму, а затем поместила их в подходящий растворитель. «Из-за своей отличной формы наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что приводит к совершенно новым и ранее неизученным видам сложного поведения», — объясняет Цумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования.

Затем исследователи изменили концентрации частиц в суспензиях и отследили как поступательное, так и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии. Цумбуш продолжает: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение замораживалось, тогда как поступательное движение сохранялось, что приводило к стеклообразным состояниям, в которых частицы группировались, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией». То, что исследователи назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальние пространственные корреляции. Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием материи, ожидаемым с точки зрения термодинамики.

Два конкурирующих процесса стеклования

То, что наблюдали исследователи, на самом деле было двумя конкурирующими процессами стеклования – обычным фазовым превращением и неравновесным фазовым превращением – взаимодействующими друг с другом. «Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — комментирует Маттиас Фукс, профессор теории мягких конденсированных сред Констанцского университета и другой старший автор статьи. «Наши эксперименты предоставляют доказательства взаимосвязи между критическими колебаниями и остановкой остекления, за которыми научное сообщество следит уже довольно давно». Предсказание о жидком стекле оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, варьирующихся от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических). Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Исследование было начато в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: адаптация формы, взаимодействия и структуры», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 год.

Ссылка: «Наблюдение за жидким стеклом в суспензиях эллипсоидальных коллоидов» Йорга Роллера, Алины Лаганапан, Янне-Мике Мейер, Маттиаса Фукса и Андреаса Цумбуша, 4 января 2021 г. , Труды Национальной академии наук .
DOI: 10.1073/pnas.2018072118

Факты:

Группа химиков и физиков из Университета Констанца открыла новое состояние вещества, жидкое стекло, с ранее неизвестными структурными элементами.
Исследования под руководством профессора Андреаса Цумбуша (факультет химии) и профессора Матиаса Фукса (факультет физики) позволяют по-новому взглянуть на еще нерешенную проблему стеклования.
Эксперименты с эллипсоидальными коллоидами показывают, что жидкое стекло образуется из-за того, что частицы могут двигаться, но не могут вращаться, что приводит к локальным скоплениям частиц, которые препятствуют друг другу и, таким образом, препятствуют формированию упорядоченного состояния материи.
Исследование было начато в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: адаптация формы, взаимодействия и структуры», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 год.

Подробное знакомство с жидким стеклом Crystalusion

Получите защиту уже сегодня!

» Опустоши свой разум, будь бесформенным. Бесформенная, как вода… Будь водой, мой друг. – Брюс Ли

Это случалось раньше, и это произойдет снова. Вы уронили свой телефон всего на пару футов, экран разбился, и теперь вы расстроены тем, что ваше драгоценное мобильное устройство выглядит непривлекательно. Вы также брали свой телефон в ванную, чтобы провести необходимое «время для себя» и бесконечно прокручивали на троне, что, откровенно говоря, отвратительно.

За последние несколько лет появился новый продукт, Жидкое стекло Crystalusion , который позиционируется как превосходящий рынок защитных экранов мобильных устройств и представляет собой передовое решение, которое быстро решает обе эти проблемы и обеспечивает спокойствие пользователя. . Жидкое стекло — это невидимый продукт, которым можно натирать любой мобильный телефон, планшет или ноутбук. Это наножидкость или, по сути, микроскопические частицы стекла, взвешенные в жидком растворе, которые при высыхании улучшают молекулярную химию экрана устройства, чтобы он лучше противостоял трещинам и разрывам. Crystalusion Liquid Glass обладает многими преимуществами по сравнению с традиционными защитными пленками для экрана и другими продуктами из жидкого стекла, которые существуют, и после нанесения защищает до 12 месяцев, что делает его лучшим выбором для защиты вашего мобильного устройства, себя, ноутбуков. , солнцезащитные очки, прицелы и многое другое.

Как жидкое стекло заполняет пробелы и укрепляет ваше устройство

Многие производители мобильных устройств используют в своих телефонах экраны из закаленного стекла или керамики. И снимаю шляпу перед их командами за то, что они придумали, как создать оптически прозрачный, но прочный слой.

Для тех, кто не знает, закаленное стекло производится в процессе экстремального нагрева и быстрого охлаждения [следовательно, название «закаленное»], что делает его более прочным, чем традиционное стекло. Керамические экраны, с другой стороны, не являются стеклом. Они представляют собой интегрированный слой нанокерамических кристаллов, приваренный к передней части мобильного устройства.

Если рассмотреть экраны обоих типов под микроскопом, вы увидите множество отверстий и отверстий. Эти поры делают экраны уязвимыми для трещин, царапин и, что еще хуже, разбиваются, когда вы роняете телефон.

Стекло телефона под микроскопом

SiO2, что это такое?

Кремний [Si] представляет собой неметаллический химический элемент из семейства углерода. Он составляет 22,7% земной коры и ассоциируется с твердостью с 1700-х годов. Объединение Si с O2 [кислородом] дает диоксид кремния, также известный как кварц. Кварц бесцветен и прозрачен, что является одной из основных причин его использования в производстве стекла. Crystalusion Liquid Glass использует прочность и устойчивость диоксида кремния 9.0162 , чтобы добавить дополнительный уровень защиты вашему устройству.

Crystalusion нашел способ суспендировать эти кристаллы кварца в наножидкости [также называемой нанопокрытием]. При применении квантовые силы притягивают молекулы жидкого стекла к слою подложки вашего экрана, позволяя им связываться на молекулярном уровне, где они просачиваются в укромные уголки этих пор на экране вашего устройства. В буквальном смысле заполнение пробелов на экране, делая его на 600 % жестче на срок до 12 месяцев. Поскольку этот раствор технически является жидкостью, он не зависит от его применения. Он может формироваться на любом смартфоне, планшете, сенсорном экране, прицеле, любом устройстве, в котором используется стекло. Это единое решение для всех ваших гаджетов.

Щелкните здесь, чтобы получить доказательства, подтверждающие эти утверждения.

Но как жидкость остается на вашем телефоне в течение длительного времени, скажем, 12 месяцев?

Межмолекулярное соединение — силы Ван-дер-Ваальса

Поскольку мы обсуждаем вещи на наноуровне, давайте поговорим об одном из основных способов, которыми это жидкое стекло защищает ваш экран в течение длительного времени без клеев или смол.

Силы Ван-дер-Ваальса были открыты голландским физиком Йоханнесом Дидериком ван дер Ваальсом и описывают зависящее от расстояния взаимодействие между атомами или молекулами, наблюдаемое в конденсированных фазах, таких как жидкость и твердое тело. Эти силы отличаются от ковалентных связей и ионных химических связей, потому что они колеблются в зависимости от плотности заряда частиц. Диполи [два полюса] создаются, когда электронная плотность колеблется и становится «несимметричной» на одной стороне молекулы или атома.

В результате этой флуктуации молекулы или атомы затем поляризуются либо «положительно» на одном конце, либо отрицательно на другом [слово «положительно» взято в кавычки, потому что силы Ван-дер-Ваальса обычно действуют «отрицательно и более отрицательно»] . Подобно тому, как притягиваются противоположные магнитные полюса, эти поляризованные молекулы притягиваются друг к другу и создают электростатические силы. Сила притяжения между двумя поляризованными молекулами зависит от расстояния между ними, поэтому чем ближе, тем лучше.

Посмотрите это видео для более глубокого понимания сил Ван-дер-Ваальса и визуального представления:

Силы Ван-дер-Ваальса
Здоровое устройство, здоровая жизнь
Фото Oliur на Unsplash
Сегодняшние пользователи мобильных устройств более заботятся о своем здоровье, чем когда-либо раньше и обеспокоены микробами в своей повседневной жизни, от продуктовых тележек до поручней, мобильных устройств и многого другого. Дезинфицирующие средства для рук, одноразовые маски для лица и салфетки предлагаются в изобилии, чтобы помочь подавить перекрестное загрязнение в общественных местах.
Процент мобильных устройств растет экспоненциально с каждым годом и становится еще более заметным в здравоохранении и школах. Новое исследование подчеркивает риск их присутствия в этих средах. В сочетании с личными устройствами, которые приносят на работу и используют, или программами Bring Your Own Device (BYOD) , которые становятся все более распространенными в школах, поднимаются вопросы о количестве грязи и микробов, приписываемых проблемам со здоровьем и прогулам, а также о том, что привозят домой.
Короче говоря, наши устройства грязные! Например, исследования показывают, что примерно 25 000 микробов выживают на квадратный дюйм вашего телефона в данный момент времени. В зависимости от того, в какую среду входит и выходит ваше устройство, определяется чистота указанного устройства. Crystalusion и Safety Net признают потребность в антимикробной защите мобильных устройств, поэтому наше жидкое стекло Crystalusion Liquid Glass так важно.
Жидкое стекло Crystalusion было разработано для мобильных устройств и, что наиболее важно, для пользователя. Компания Crystalusion вышла за рамки простой защиты стекла и добавила дополнительный уровень «антимикробной защиты» в наножидкость. Это позволяет каждому защитить свои мобильные устройства этим полупостоянным наноуровнем защиты, что, в свою очередь, помогает уменьшить перекрестное загрязнение от путей передачи от мобильного устройства к человеку. Данные антимикробных испытаний этого продукта доказывают 9Снижение уровня микроорганизмов на 9,9% при тестировании на E. coli, Salmonella и SARS-CoV-2.
Защита от электромагнитных полей
За последние 25 лет современная электроника и беспроводные технологии получили широкое распространение, и ими пользуются более 6,6 млрд человек во всем мире (83,72% населения). Наши мобильные телефоны общаются, передавая радиоволны с одной вышки сотовой связи на другую, и обычно они передают эти частоты в диапазоне 400-2700 МГц.
Одним из неприятных побочных эффектов эры смартфонов и массового распространения мобильных устройств стало увеличение излучения ЭМП от этих устройств. ЭМП-излучение — это потенциально опасная электромагнитная энергия, создаваемая механизмами сотовых телефонов и беспроводных устройств. Это было предметом многочисленных споров, потому что оно может вызвать определенные виды рака или другие проблемы со здоровьем.
Жидкое стекло Crystalusion , в отличие от любого другого продукта из жидкого стекла, учитывает микробы, электромагнитное излучение, поры экрана и множество других уязвимых мест, которые современные защитные пленки не могут идентифицировать. Наноразмерное жидкое покрытие герметизирует телефон, не позволяя ему излучать потенциально вредное излучение. Радиационные испытания, проведенные на жидком стекле Crystalusion, показали снижение излучения ЭМП на 80-90%. Какая замечательная вещь!
Лучшая в своем классе гарантия
Но помимо всех многочисленных преимуществ для здоровья как для вас, так и для вашего устройства, вы застрахованы, если с вами случится катастрофа и разобьется экран. Большинство «авторитетных» продуктов из жидкого стекла предлагают гарантию, если экран вашего мобильного устройства сломается. Для этих других продуктов их гарантии могут варьироваться в зависимости от того, сколько они покрывают, и стоимость их продукта также варьируется в зависимости от желаемого уровня гарантии. Что касается других продуктов, пользователи должны платить за ремонт из собственного кармана, а затем предъявлять возмещение.
Crystalusion Liquid Glass , с другой стороны, предлагает «Неограниченную» гарантию замены экрана по одной низкой цене, значительно ниже рекомендованной производителем розничной цены любого другого конкурирующего продукта, с локальным ремонтом устройства в тот же день, когда у пользователей нет — карманные расходы.
Бесконечные приложения + многочисленные преимущества
Брюс Ли сказал это лучше всех. Жидкое стекло Crystalusion — это жидкость, позволяющая ей формироваться на любом стеклянном предмете или поверхности однородно. Crystalusion намного более продвинут, чем традиционные и иногда громоздкие защитные пленки для экрана. Вы можете применить Crystalusion к чему угодно со стеклом, и преимущества останутся. Мы объединили 6 основных преимуществ этого жидкого стекла ниже:
На 600 % прочнее – испытано на алмаз
Защита из жидкого стекла Crystalusion прошла лабораторные испытания в соответствии с ASTM C1624-05 Качественное испытание на царапанье в одной точке с использованием алмаза Роквелла с радиусом наконечника 0,2 мм. царапины — на 600 % устойчивее, чем традиционная защитная пленка для экрана!
Устройство не зависит от устройства
Crystalusion Liquid Glass Protection на 100% не зависит от устройства благодаря уникальному процессу нанесения. Будучи нанесенной в виде жидкости, Crystalusion можно использовать на любом смартфоне, планшете или сенсорном экране, и хотя она применяется в виде жидкости, жидкость безвредна для электронных устройств. Это не может вызвать никаких проблем с производителем или гарантией.
100% невидимость
Защита из жидкого стекла Crystalusion не повлияет на четкость изображения или эстетический вид любого устройства. Поскольку слой Crystalusion формируется в наномасштабе, он совершенно невидим невооруженным глазом. Поскольку он на 100% легкий, это не повлияет на разрешение экрана или четкость цвета.
Снижение электромагнитного излучения на 90 %
При таком большом беспокойстве по поводу 5G и электромагнитного излучения в наши дни связь, которую создает жидкое стекло Crystalusion, устраняет 90% волн ЭДС, генерируемых на ваше мобильное устройство и с него.
Anti-Bacteria
Crystalusion – Liquid Glass Protection обладает антимикробным действием и создает невидимую гигиеничную поверхность, которая помогает отталкивать микробы и вирусы на срок до 12 месяцев. Это означает, что бактерии не могут жить на защитном слое, что помогает защитить ваше устройство от микробов. Антимикробные тесты ASTM E2180 показали снижение уровня микроорганизмов на 99,9% при тестировании на Salmonella, aureus, E. coli и Sars Cov-2.
Неограниченная гарантия на замену экрана
Что бы ни случилось с вашим экраном, неограниченная гарантия на замену экрана от Crystalusion распространяется на вас. Crystalusion обеспечивает быстрое, быстрое и всестороннее гарантийное обслуживание с локальным ремонтом в тот же день без франшизы и без затрат из кармана. Независимо от устройства или стоимости ремонта экрана, вы застрахованы!
Будь водой, мой друг
Теперь понятно, почему Crystalusion Liquid Glass является лидером в своей области в конце всего этого.