¿Qué pasaría si las ventanas pudieran limpiarse a la película de un interruptor? Todavía no estamos allí, pero nos estamos acercando. Los investigadores en China han desarrollado un transparente y fácil de producir vidrio autónoma que pueden eliminar las partículas en solo 10 segundos usando un campo eléctrico.
Esta innovadora solución ofrece una alternativa sin agua y sostenible a los métodos de limpieza tradicionales que se pueden aplicar no solo a vehículos y edificios terrestres, sino también en paneles solares en sondas que conducen a través de la superficie de Marte.
Según los hallazgos, publicados en Advanced Science, Glass pudo lograr la autolimpieza de partículas orgánicas e inorgánicas y mostró una eficiencia de autolimpieza de más del 95% en segundos.
El polvo está en todas partes y siempre encuentra una manera de asentarse en las superficies, sin importar cuántas veces las limpie. Fuentes geológicas (erosión eólica, rocas pulverizadas) y biológicas (polen, esporas) junto con fuentes antropogénicas (construcción, minería) crean contaminación de partículas de superficie que a menudo pueden reducir la visibilidad de los paneles de las ventanas y el rendimiento de las células fotovoltaicas al obstruir los componentes de la luz solar.
El método convencional de limpieza de agua y detergente es un proceso de contaminación ambientalmente intensivo en recursos que viene con su parte de las preocupaciones con respecto a la seguridad de los limpiadores manuales, en el caso de edificios altos.
La naturaleza tiene excelentes ejemplos de superficies autolimpiantes como hojas de loto y alas de cigarra, donde la naturaleza superhidrofóbica de las superficies y las gotas de agua trabaja juntas para eliminar el polvo y los desechos de las superficies.
Los científicos han imitado estas propiedades de los materiales biológicos para crear superficies de autolimpieza, pero su eficacia se basa en condiciones climáticas como la humedad, lo que limita su aplicación en entornos sin agua.
Si bien los métodos electrostáticos que usan campos eléctricos para impulsar el movimiento de partículas han mostrado resultados prometedores en la eliminación de partículas en el aire, a menudo luchan con partículas que se aferran a una superficie.
El vidrio transparente y cobertificado de autolimpieza diseñado por los investigadores superó los problemas existentes exhibió la eliminación de 97.79 g/m2 de partículas en 10 segundos con una eficiencia del 97.5% utilizando una señal eléctrica de onda cuadrada (5 kV, 10 Hz). El vidrio también exhibió un efecto de blindaje de partículas que evitó que las partículas en movimiento se depositaran en la superficie limpia después de que se encendió el campo eléctrico.
El vidrio autocipulante presentaba una estructura en forma de sándwich con la capa base que consiste en vidrio de cuarzo. Se aplicaron electrodos/electrodos de óxido de lata de indio (ITO) en el grabado láser de la capa de vidrio. Finalmente, una película de tereftalato de polietilenglicol (PET) se colocó como una capa dieléctrica aislante sobre los electrodos ITO.
Los investigadores creen que comprender cómo estas partículas se mueven y se separan bajo los campos eléctricos mantienen la clave para desarrollar una superficie de autolimpieza que funciona bien en condiciones sin agua y duras en la Tierra y el espacio exterior.
Con la ayuda de la observación experimental y el modelado teórico, investigaron lo mismo para el vidrio autolimpiante y encontraron dos mecanismos principales en partículas cargadas en un campo eléctrico aplicado: transporte lateral inverso anormal y comportamientos de salto.
El equipo también analizó las fuerzas de empuje y tirón (fuerza de coulomb, fuerza dielectroforética) que impulsan el movimiento de partículas, y las fuerzas adhesivas (fuerza de van der Waals) que resisten el movimiento de partículas en una superficie.
El estudio presenta un vaso de autolimpieza que no solo puede aplicarse a una amplia gama de superficies sin interferir con su función original o transmitancia de luz, sino que también puede mantenerse a través de un proceso sostenible y sin químicos.
Escrito para usted por nuestro autor Sanjukta Mondaleditado por Sadie Harleyy verificado y revisado por Robert Egan—Este artículo es el resultado de un trabajo humano cuidadoso. Confiamos en lectores como usted para mantener vivo el periodismo científico independiente. Si este informe le importa, considere un donación (especialmente mensual). Obtendrá una cuenta sin anuncios como agradecimiento.
Fuente: lavelez.com.ar