นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน ประเทศออสเตรเลีย ได้พัฒนาเทคนิคใหม่ในการปรับปรุงพื้นผิวกระจกให้มีคุณสมบัติกันน้ำ โดยใช้คลื่นเสียงอัลตราซาวนด์และสารละลายเกลือ

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน (Curtin University) ในประเทศออสเตรเลีย ได้เปิดตัวกระจกที่สามารถลดการเกาะตัวของน้ำและสิ่งสกปรกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยกระจกดังกล่าวไม่เพียงแต่ลดความจำเป็นในการทำความสะอาด แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระจกด้วยการป้องกันการสะสมของฝุ่นและน้ำ

เทคโนโลยีนี้ใช้โครงสร้างนาโนที่เลียนแบบพื้นผิวของ "ใบบัวหลวง" (Lotus Leaf) ซึ่งเป็นพืชน้ำที่มีคุณสมบัติกันน้ำตามธรรมชาติ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "Lotus Effect" โดยเมื่อน้ำหรือสิ่งสกปรกตกบนพื้นผิว มันจะกลายเป็นเม็ดกลมและกลิ้งออกไป พร้อมกับพาสิ่งสกปรกติดไปด้วย ทำให้พื้นผิวสะอาดอยู่เสมอ

ในการสร้างกระจกที่มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น การกันน้ำ (hydrophobic) วิศวกรมักใช้วิธีการที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไซเลน (silanization reactions) ซึ่งสารประกอบโมเลกุลจะจับกับพื้นผิวของกระจก หรือการเคลือบด้วยพอลิเมอร์ อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้มักพึ่งพาสารเคมีที่เป็นพิษ และคุณสมบัติพิเศษที่เกิดจากการเคลือบอาจเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป

เทคนิคใหม่ที่พัฒนาขึ้นนี้ใช้คลื่นเสียงอัลตราซาวด์เพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีที่เปลี่ยนแปลงพื้นผิวของกระจกอย่างถาวร กระบวนการนี้สร้างฟองอากาศขนาดเล็กในสารละลายเกลือไดอะโซเนียม (diazonium salt) ซึ่งฟองอากาศเหล่านี้จะยุบตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความร้อนและแรงดันสูงในระดับจุลภาค สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาที่สร้างชั้นอินทรีย์ที่เสถียรบนกระจก ทำให้กระจกมีคุณสมบัติกันน้ำหรือมีประจุบวก

คุณสมบัติที่ได้จากกระบวนการนี้มีจะทำให้กระจกมีความทนทานสูง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล ทำให้ฟิล์มที่เกิดขึ้นไม่ลอก ไม่ละลายในน้ำ หรือเสื่อมสภาพ จึงทำให้เหมาะกับการนำไปใช้งานที่หลากหลาย เช่น กระจกหน้ารถที่ชัดเจนขึ้นในสภาพฝนตกหนัก หน้าต่างตึกระฟ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้ และแผงโซลาร์เซลล์ที่ปราศจากฝุ่น

เทคนิคนี้ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตกระจกที่มีประจุบวก ซึ่งสามารถนำไปสู่การพัฒนาพื้นผิวที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ สิ่งนี้มีศักยภาพในการลดการแพร่กระจายของเชื้อโรคในสถานพยาบาลและสถานที่สาธารณะอื่น ๆ

การค้นพบนี้จึงเป็นการเปิดประตูสู่การพัฒนากระจกที่มีคุณสมบัติพิเศษโดยไม่ต้องใช้สารเคมีที่เป็นพิษ ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและเพิ่มความปลอดภัยในหลายด้าน ด้วยความก้าวหน้านี้ เราอาจได้เห็นกระจกที่มีความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองและป้องกันการเกิดฝ้าที่มีประสิทธิภาพสูงในอนาคตได้

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, studyfinds, curtin, labmanager
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

"กระจกกันน้ำ" ใช้คลื่นเสียงและเกลือ ลดคราบน้ำและสิ่งสกปรก