زجاج ينظف نفسه بأشعة الشمس ويسمح بنفاذها دون الحرارة
زجاج بلكينجتون
أكتيف مغطى بطبقة رقيقة للغاية من أكسيد ميكروكرستالين التيتانيوم والذي يستجيب لضوء النهار.
وهذا التفاعل يفصل الأقذار عن الزجاج، دون الحاجة إلى استخدام الماسحات، وعندما تسقط عليه المياه، يحدث التفاعل الذي يؤدي إلى انزلاق الأوساخ والمياه من على سطح الزجاج.
وهذا الابتكار هو أحد أربعة ابتكارات وصلت إلى نهائيات جائزة ماكروبرت الهندسيةفى سنة 2004، هذه الجائزة تمنحها الأكاديمية الملكية البريطانية للهندسة لتشجيع الابتكارات التكنولوجية والهندسية.
وقال دكتور كيفين ساندرسون، أحد أفراد الفريق الذي عمل على تطوير زجاج أكتيف في مركز أبحاث بيلكينجتون: "بلكينجتون أكتيف قائم على ثاني أكسيد التيتانيوم، وهي مادة تستخدم في المواد الغذائية ومعجون الأسنان، وكريمات البشرة المانعة لأشعة الشمس"، ولكنها في العادة مادة على شكل مسحوق، مما يؤدي إلى حجب الرؤية إذا ما وضعت على الزجاج، لذلك استخدمنا طبقة رقيقة من هذه المادة، سمكها 15 نانومتر، وبذلك يبدو الزجاج طبيعيا تماما".
وعلى الرغم من أن هذه التكنولوجيا ليست تكنولوجيا التفاعلات المتناهية في الدقة، إلا أن التغطية الخاصة للزجاج، والتفاعلات الكيميائية التي تحدث، تجري على مستوى دقيق للغاية (واحد على ألف مليون من المتر).
وأضاف دكتور ساندرسون إن طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم التي تغطي الزجاج لها صفتان تميزانها.
أولا تمتص أشعة الشمس و الأشعة فوق البنفسجية، وخلال هذه العملية، تتفاعل الطبقة العازلة مع الأوساخ العضوية بحيث تفتتها.
وثانيا، الطبقة العازلة تؤدي إلى جعل الزجاج أكثر جاذبية للمياه "قطرات الندى"، وهو ما يعني أن الماء عندما يلامس سطح الزجاج، ينجذب إلى بعضه فيتحول إلى ما يشبه طبقة رقيقة بدلا من أن يتحول إلى قطرات متفرقة.
وقال دكتور ساندرسون: "هذا الابتكار الجديد يدمر الأوساخ العضوية، ويؤدي إلى سقوطها على الأرض، كما أنه يقلل من المواد التي تلتصق بها الأوساخ الأخرى".
وقال دكتور ساندرسون إن الابتكار مهم جداً، على الرغم من أنه لن يقضي نهائيا على مهنة منظفي زجاج النوافذ، ولكنه سيقلل من الحاجة إلى التنظيف المستمر، وهو ما سيؤدي إلى التقليل من استخدام المنظفات الضارة بالبيئة لذا يمكن القول ان هذا الابتكار الصديق للبيئة، لانه في كل مرة تستخدم الكيماويات القوية قى تنظيف الزجاج، يتم غسلها لتقع على الأرض، مما يتسبب في التلوث، وما نقوله هنا هو أن الزجاج يمكن تنظيفه الآن بمجرد رش الماء عليه فقط".
وأكد الدكتور ساندرسون إن الابتكار له فائدة أخرى من ناحية الأمان، ففي كل عام يلقى عدد من عمال نظافة الزجاج الخارجى للمبانى حتفهم عندما يسقطون من على السلالم أثناء تنظيف النوافذ، وما نطرحه هو إمكانية تنظيف النوافذ عن طريق استخدام خرطوم مياه".
وعلى صعيد أخر، طور باحثان بريطانيان نوعا من الزجاج يمنع نفاذ الحرارة دون أن يمنع نفاذ الضوء وذلك عن طريق إضافة مادة ثاني أكسيد الفاناديوم للزجاج أثناء تصنيعه، هذه المادة تتغير طبيعتها عند وصول الحرارة لدرجة معينة ومن ثم تحول دون نفاذ موجات الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء وهو النطاق الذي يؤدي إلى الشعور بالحرارة المصاحبة لضوء الشمس .