Исследователи из Savannah River National Lab разработали новый материал, который может иметь множество полезных и интересных применений. Название материала довольно ёмко описывает его структуру – полые стеклянные микросферы с пористыми стенками (porous wall, hollow glass microspheres, PW-HGM).
Сферы получаются следующим образом. Берется стеклянный порошок с частицами диаметром 20-40 мкм и помещается в печь. При высокой температуре стекло размягчается, и частицы приобретают сферическую форму. Стекло содержит пенообразователь, который при определенной температуре разлагается. Так формируются пузыри. Далее стекло закаливается в струе воды, и получаются стеклянные микросферы. Стенки сфер протравливаются соляной кислотой для придания им пористости.
Как многие уже догадались, ключевым моментом является подбор состава стекла. Необходимо, чтобы при закалке образовались две взаимно проникающие стеклянные фазы – богатые бором и кремнием соответственно. Первая может быть легко растворена в кислоте, а вторая нерастворима. Подобный подход используется для производства стекла Vycor.
Собственно, открытая пористость стенок и определяет уникальные свойства материала. Сразу напрашивается возможность его использования для хранения различных веществ. Например, если внутрь таких сфер поместить адсорбент, то они превращаются в контейнеры для газов. Пористость материала можно регулировать и таким образом превратить его в фильтр для газов. В общем, авторы предлагают использовать пористые сферы для хранения водорода, разделения и очистки газов, а также в областях доставки лекарств и контрастных агентов для МРТ. Отдельно стоит отметить, что первоначально пористые стекла разрабатывались для утилизации ядерных отходов.
Подробности можно узнать из статьи "Microspheres and Microworlds", доступной для свободного скачивания на сайте Американского керамического общества.
Сферы получаются следующим образом. Берется стеклянный порошок с частицами диаметром 20-40 мкм и помещается в печь. При высокой температуре стекло размягчается, и частицы приобретают сферическую форму. Стекло содержит пенообразователь, который при определенной температуре разлагается. Так формируются пузыри. Далее стекло закаливается в струе воды, и получаются стеклянные микросферы. Стенки сфер протравливаются соляной кислотой для придания им пористости.
Как многие уже догадались, ключевым моментом является подбор состава стекла. Необходимо, чтобы при закалке образовались две взаимно проникающие стеклянные фазы – богатые бором и кремнием соответственно. Первая может быть легко растворена в кислоте, а вторая нерастворима. Подобный подход используется для производства стекла Vycor.
Собственно, открытая пористость стенок и определяет уникальные свойства материала. Сразу напрашивается возможность его использования для хранения различных веществ. Например, если внутрь таких сфер поместить адсорбент, то они превращаются в контейнеры для газов. Пористость материала можно регулировать и таким образом превратить его в фильтр для газов. В общем, авторы предлагают использовать пористые сферы для хранения водорода, разделения и очистки газов, а также в областях доставки лекарств и контрастных агентов для МРТ. Отдельно стоит отметить, что первоначально пористые стекла разрабатывались для утилизации ядерных отходов.
Подробности можно узнать из статьи "Microspheres and Microworlds", доступной для свободного скачивания на сайте Американского керамического общества.
