Aktualności

Czynnik, który sprawiał problemy w dawnej metodzie produkcji szkła może teraz znaleźć nowe zastosowanie jako optyczny dyfuzor w leczeniu  laserem, systemach komunikacyjnych i domowym oświetleniu.Postać kryształu, od dawna uznawana jako niechciany 'kamień’ w produkcji szkła może znaleźć praktyczne użycie jako tani i wydajny dyfuzor optyczny, używany do rozpraszania i zmiękczania światła dla szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych i domowych. Devitrite (Na2Ca3Si6O16) jest formą kryształu wytwarzanego wówczas gdy krzemionka wapna sodowanego podgrzewana jest przez dłuższy okres czasu.
Gdy kryształ ten pogarszał wydajność szkła, czyniąc je nieprzejrzystym, postrzegany był jako ‘twórca problemów’ w jego wytwarzaniu na początku 20. wieku, jednak jego właściwości funkcjonalne nigdy nie zostały zbadane. Usprawnienia w komercyjnej produkcji szkła umożliwiły jego usunięcie z produktu końcowego.

Jednak badacze z uniwersytetu w Cambridge odkryli że devitrite posiada wiele pożytecznych cech które sprawiają że nadaje się on do licznych praktycznych zastosowań. Naukowcy publikujący w czasopiśmie ACS Nano odkryli że charakterystyka optyczna która sprawia że devitrite jest niechciany w szkle komercyjnym, czyni go niezwykle pożytecznym, tanim w produkcji oraz wydajnym dyfuzorem optycznym. Devitrite powstały w szkle składa się z kryształów przypominających igłę, uformowanych w kształcie wachlarza. Maleńkie odstępy pomiędzy igłami podobne są do odległości długości fali widzialnego światła, dlatego też kiedy światło przechodzi przez devitrite, jest ono rozpraszane na szeroki kąt do 120 stopni. Dyfuzory optyczne są zwykle produkowane masowo przez piaskowanie szkła, co skutkuje niskim kosztem produkcji urządzeń, rozpraszających światło w stosunkowo stały sposób, lub też droższymi inżynieryjnymi dyfuzorami holograficznymi, które są w stanie kontrolować kształt wiązki światła.

Oparte na devitrite dyfuzory opracowane przez badaczy z Wydziału Inżynierii oraz Wydziału Materiałoznawstwa i Metalurgii rozpraszają światło szerzej niż urządzenia do piaskowania, dzięki przekazaniu części kontroli kształtu wiązki światła na niższy koszt niż inżynieryjne urządzenia holograficzne. Devitrite może być produkowany na wielką skalę, poprzez obrabianie zwykłej szyby okiennej ciepłem. Kryształy devitrite same wrastają w szkło, czyniąc dyfuzory wydajnymi i odpornymi na zniszczenie. Poza tym, wysoki punkt topnienia szkła oznacza że dyfuzory mogą wytrzymać temperatury powyżej 500 st. Celsjusza. Dyfuzory te mogą zostać użyte w szerokiej skali zastosowań , od leczenia medycznym laserem po obrazowanie optyczne lub nawet w codziennym domowym użyciu

Źródło artykułu: http://phys.org/news/2014-03-maker.html

Źrodło ilustracji: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Safety_glass_vandalised_20050526_062_part.jpg