LionGlass. Kredit: Adrienne Berard.

Amorfní oxid křemičitý, čili sklo, nabízí celou řadu výhod a zajímavých vlastností. Má ale i osudovou slabinu. Sklo je křehké. Inženýři americké Pennsylvania State University po téhle slabině šli a vyvinuli LionGlass, vylepšené sklo, které je nejméně desetkrát odolnější vůči prasklinám a jako bonus se při jeho výrobě spotřebuje podstatně méně energie než obvykle. Jistě není náhodou, že Penn State má ve znaku lva.

Diamantový indentor. Kredit: R. Tanaka, Wikimedia Commons.

Sklo, s nímž se nejčastěji setkáváme v každodenním životě, je sodno-vápenaté křemičité sklo. Při jeho výrobě je nutné dosáhnout teploty až 1 500 °C, což samozřejmě spotřebuje spoustu energie a uvolní množství emisí uhlíku.

Na Penn State vylepšili recept na výrobu skla a vyvinuli nový typ materiálu, který dostal jméno LionGlass. Klíčová byla výměna uhličitanu sodného a vápence buď za oxid hliníku nebo za sloučeninu železa. Obsah oxidu křemičitého v LionGlass je podle konkrétního typu 40 až 90 procent.

Logo. Kredit: Pennsylvania State University.

Tahle změna receptu na sklo podstatně snížila množství uvolňovaného uhlíku a zároveň vedla ke snížení potřebné teploty až o 400 °C. S tím souvisí pokles potřebného množství energie o zhruba 30 procent.

Pokud jde o vlastnosti skla LionGlass, Nick Clark a jeho kolegové testovali jeho vzorky klasickou zkouškou tvrdosti podle Vickerse s diamantovým indentorem. Běžné sklo praská při zátěži menší než 0,1 kg. Sklo LionGlass vydrželo zátěž 1 kg, aniž by se objevily praskliny. Navíc šlo o maximální hodnotu použitého zařízení, takže je pravděpodobné, že by LionGlass vydrželo ještě víc.

Tvůrci nového skla jsou přesvědčeni, že LionGlass se může uplatnit v nespočtu aplikací. Díky vyšší pevnosti mohou být produkty vyráběné z běžného skla podstatně tenčí a tím i lehčí. To zase znamená méně potřebných surovin a nižší spotřebu energie, jak při zpracování surovin, tak i při jejich transportu. Clark s kolegy si již zažádali o patent a doufají, že se LionGlass brzy dostane na trh.

Literatura

New Atlas 3. 7. 2023.