俄罗斯圣彼得堡彼得大帝理工学院的研究人员正在研发可加快“智能”玻璃生产并降低其成本的技术,而这种玻璃是制造节能窗户和未来快速光学计算机所必需的材料。相关成果发表在《材料通讯》(Materials Letters)杂志上。
现代工业对由两种以上不同成分制成以获得新特性的复合材料需求量很大。例如,含有银纳米颗粒的硅酸盐玻璃可用于制造未来的光子计算机,与传统计算机相比,其工作速度呈数量级提升。生产节能玻璃和生物传感器平台也需要“智能”玻璃。
然而,圣彼得堡彼得大帝理工学院表示,现有的生产方法需要耗费大量的时间、精力和资源。该学院研究人员开发出了一种可以更快、更低成本合成这种材料的技术。与类似方法不同的是,新方法省去了成本最高的一个阶段——长时间热处理。
该学院工程与物理研究生院助理研究员达莉亚·索科洛娃称,传统方法需要将银引入玻璃后,在550~600°C的温度下长时间加热,银颗粒才能粘在一起成为可用的纳米颗粒。新方法可省去这一阶段,节省了高达30%的总生产成本。采用这项技术可以减少工时、设备和能源成本。与需要随后进行退火处理的其他激光烧蚀或离子交换方法相比,新方法还能将合成时间从几小时缩短到60秒。
该方法已在一系列实验中进行了测试。研究人员证实,通过使用低能量和改变电子束的其他参数,可以控制所得材料的特性,为特定任务“设计”出粒子和纳米粒子。
现阶段,研究人员面临的任务是提高“硅酸盐玻璃-金属纳米颗粒”系统新一代复合材料的生产效率。计划通过研究各种系统配置和大规模生产的实施方法来实现这一目标。
原文题目:В России удешевили производство "умного" стекла
发布日期:2025年9月9日 检索日期:2025年9月19日