В современном мире каждый второй знает, что такое триплекс* — «волшебное» небьющееся стекло стало такой же частью повседневного мира, как очки-хамелеоны или роликовые кроссовки на колесиках. Но в отличие от сомнительной пользы первого и явно развлекательного характера второго явления, триплекс произвел настоящий взрыв в научном мире и помог решить многие проблемы безопасности.
[показать]
Случайность — лучший друг всего гениального — сыграла в изобретении небьющегося стекла не последнюю роль. В 1903 году французский ученый Эдуард Бенедиктус во время работы над очередным проектом по неосторожности смахнул со стола колбу, которая, упав на пол, к его удивлению не разбилась, а только пошла трещинками. Он вспомнил, что в колбе хранились остатки эфирно-спиртового раствора нитрата целлюлозы — летучее вещество испарилось, но оставило невидимую пленку, из-за которой и произошло чудо.
В то время ветровые стекла автомобилей делали из обычного стекла, при аварии они разлетались на миллионы осколков, нанося водителю и пассажирам ужасные увечья. Увидев в газете сообщение об очередной автокатастрофе, Бенедиктус стал думать, как можно помочь людям с помощью своего открытия. Он составил «сэндвич» из двух стекол со слоем нитрата целлюлозы внутри — такое стекло можно было топтать ногами и бить топором, оно только покрывалось паутинкой и, оставаясь невредимым, не представляло никакой опасности.
Область применения
Новый материал был запатентован в 1909 году, но стал использоваться в автопромышленности лишь спустя 10 лет благодаря Генри Форду. Зато военные сразу нашли применение стеклам триплекс, начав вставлять их в противогазы, которые на тот момент очень нуждались в модификации. Ранее из-за несовершенства устройства солдаты нередко получали травмы глаз.
Сейчас безосколочное стекло используется повсеместно — им остекляют школы и детские сады, витрины (на западе страховые компании часто отказываются страховать магазины с витринами из обычного стекла), переговорные кабины и другие помещения.
Триплексом остекляют автомобильный, железнодорожный, авиационный и другие виды транспорта, в разы повышая их характеристики безопасности.
Из триплекса создают декоративные элементы интерьера — лестницы, перегородки, двери, ограждения, прозрачные полы.
В отдельную группу можно отнести приборы и аппараты из этого материала, работающие в условиях повышенного давления, посуду и многое другое.
Важно и то, что при сравнительно небольшой цене этого материала и его высокой прочности, триплекс очень легко поддается декорированию — чтобы понять как именно, рассмотрим особенности его изготовления.
[показать]
Изготовление и декорирование триплекса
В настоящее время триплекс изготавливают из закаленных листов органического или силикатного стекла, склеенных ламинирующей жидкостью (заливной метод) или полимерной пленкой (пленочный метод). То есть листы стекла либо заливают ламинирующей жидкостью и дают им затвердеть с помощью ультрафиолетового облучения или химических реактивов, либо проклеивают специальной пленкой и нагревают в автоклаве** до нужной температуры.
Чтобы получить декоративный триплекс, производители прокладывают конструкцию декоративной бумагой, специальной цветной пленкой различной степени прозрачности, фольгой или наносят рисунки с внутренней стороны стекла, которые могут быть видны только с одной стороны или же с обеих.
[показать]
Моллюски и радужные перспективы
Технология создания небьющегося стекла постоянно улучшается производителями — модернизируются соединительные элементы, способы их соединения, очистки и т.д. Но помимо работы над усовершенствованием уже изученного метода, ученые постоянно исследуют возможности открытия новых технологий для изготовления еще более прочного небьющегося стекла.
Совсем недавно канадский Университет МакГилла представил небьющееся стекло, строение которого повторяет структуру перламутра на раковине моллюска. Подробно эта технология описана в журнале Nature.
Если вкратце, ученые выявили наиболее характерные соединения и связи в микроструктурах перламутра. Скопировав их схему, состоящую из сплетений микротрещин, ученые лазером нанесли аналогичный рисунок на изделие из боросиликатного стекла — и получили материал, который в 200 раз превосходит обычное стекло по прочности. Если при этом заполнить трещинки полиуретаном, прочность возрастет еще больше. Ученые объясняют свое открытие тем, что края трещин в таком причудливом узоре цепляются друг за друга и не дают материалу разрушаться, они как бы поддерживают одна другую.
*Если кто-то все-таки не знает, триплекс — это многослойное стекло, части которого склеены полимерной пленкой, ламинирующим составом или фотоотверждаемой композицией, способными при ударе удерживать осколки
**Автоклав — аппарат для проведения различных процессов при нагреве или под сильным давлением.