Tego jeszcze nie wiedzieliśmy o krzemie!

Nowo odkryta właściwość krzemu kompletnie zaskoczyła naukowców. Możliwe, że dzięki niej będziemy mieli inteligentne, tanie okna. Najdziwniejsze jednak jest to, że wszystko zaczęło się od … opalizujących skrzydeł „beetle” - czyli chrząszczy. I jak na wielkie odkrycie przystało, dokonano go przez przypadek.

Cała historia zaczęła się w 1920 roku. Wtedy to Nicolas Roberts, biolog i neurolog z uniwersytetu w Brystolu, odkrył, że za piękne, opalizujące refleksy na pokrywach skrzydeł odpowiedzialne są chiralne struktury ciekłokrystaliczne. Od tamtej pory naukowcy próbowali uzyskać materiał podobny, ale stały, wspaniale mieniący się feerią barw. Szło im to dość opornie, a cel udało się osiągnąć dopiero niedawno - i przypadkowo - a więc 90 lat później.

Kanadyjscy uczeni pracujący nad wytworzeniem porowatego materiału z krzemu, który mógłby znaleźć zastosowanie do przechowywania gazów (m.in. wodoru), umieścili minerał na specyficznym szablonie z nanokrystalicznej celulozy. Następnie rusztowanie w procesie wypalania strawił ogień, a właściwości tego, co powstało, czyli krzemionkowego filmu, kompletnie zaskoczyły eksperymentatorów.

Nikt nie przypuszczał bowiem, że krzemionka w takiej postaci może fantastycznie opalizować! Co więcej: dodatek wody może zdolność do opalizowania czasowo wykluczyć i sprawić, że mineralny film stanie się bezbarwny. Wystarczy jednak, by powłoka wysuszyła się, aby opalizowanie powróciło.

Krzemionka najczęściej jest bezbarwna. Specyficzna obróbka technologiczna, dzięki której powstał opalizujący film, ma szansę stać się teraz jednym z popularniejszych procesów. A to z powodu informacji posłanej w świat przez Kanadyjczyków, która głosi, że dzięki kolorowym powłokom z krzemionki będziemy mogli zacząć myśleć o inteligentnych oknach, takich, w których tafla szklana w zależności od pogody i pory dnia będzie zmieniać kolor.

Biomimetyczne okna wzorowane na skrzydłach chrząszczy to – można przypuszczać - tylko jedno z zastosowań krzemionkowego filmu. Naukowcy wiedzą już, jak otrzymać te cienkie powłoki w dowolnym kolorze: trzeba modyfikować warunki procesu, w czasie którego materiał powstaje. Wówczas tworzące go struktury odbijają światło o określonej długości fali.

Coś mi mówi, że kariera krzemionkowego filmu – być może – zacznie się od wdrożenia technologii do wytwarzania inteligentnych okien. Na tym jednak się nie skończy.

Co byście powiedzieli np. na opalizujący lakier samochodowy, zmieniający swe właściwości zależnie od pogody?

Źródło: Physic World