잘 깨지지 않는 친환경 유리

John Mauro가 그의 학생 중 한 명에게 제 질문을 던지면서 전화 너머로 웃음이 터졌습니다. 그들이 개발한 새 유리를 깨는 데 얼마나 많은 망치질이 필요합니까?

Penn State의 Mauro 교수는 먼저 다이아몬드 펜이나 텅스텐 카바이드로 유리를 깊게 긁은 다음 박사후 과정 학생이 유리를 두드려야 하는 방법을 설명합니다. 망치.

Mauro 교수는 LionGlass라는 발명품이 표준 유리보다 10배 더 강하다고 주장합니다. 부엌 타일 바닥에 떨어뜨려도 온전한 와인 한 병이 있다고 상상해 보십시오.

그러나 LionGlass에 대한 자세한 내용은 아직 피어 리뷰 저널에 발표되지 않았으며 팀이 최근에 특허 출원을 제출했기 때문에 사용할 수 있는 정보가 거의 없습니다.

한 가지 중요한 세부 사항은 표준 유리와 달리 이 유리 생산에 소다회나 석회석이 필요하지 않다는 것입니다. 현재 대체 재료는 철저하게 보호되는 비밀입니다.

사람들은 수천 년 동안 유리를 만들다. 보석과 같은 속성과 복잡한 모양으로 성형할 수 있다는 사실 때문에 항상 아킬레스 건이 있었습니다. 하지만 더 이상은 아닐 수도 있습니다.

자동차 앞유리에서 샴페인 플룻에 이르기까지 훨씬 더 내구성이 뛰어난 유리의 이점을 누릴 수 있는 응용 프로그램은 끝이 없습니다.

누가 합리적인 가격에 가장 강하고 지속 가능한 유리를 만들 수 있는지에 대한 많은 경쟁이 있습니다. 세상을 바꿀 수 있습니다.

Mauro 교수는 “탄소 발자국에 영향을 미치고 싶다면 소다석회 규산염을 해결해야 합니다.”라고 말합니다.

소다회와 석회석은 석영 모래와 함께 가열될 때 이산화탄소(CO2)를 방출하며(유리의 일반적인 제조법) 제조 공정에는 많은 에너지를 사용하는 고온이 필요합니다.

반면 LionGlass는 이러한 탄소가 풍부한 재료를 사용하지 않으며 생산 온도는 300°C ~ 400°C 미만입니다.

문제는 유리가 다른 유리에 비해 내열성이 낮아 수요가 많은 스마트폰이나 태블릿 화면에 사용할 수 없다는 점이다.

이를 위해 유리는 생산 공정 중 높은 온도를 견딜 수 있어야 합니다.

Mauro 교수는 “이 과정에서 유리의 치수가 변경되면 실제로 픽셀이 잘못 정렬될 수 있습니다.”라고 말합니다.

그러나 LionGlass는 예를 들어 유리 수저와 건물의 창문과 같은 다른 많은 용도로 사용될 수 있습니다.

기존 유리제조시설은 장비를 바꾸지 않고도 만들 수 있어야 하고, 유리는 한 번 만들고 나면 더 이상의 작업이 필요하지 않다. 그것의 강도는 “유리체 구조의 고유한 속성”이라고 Mauro 교수는 말합니다.

LionGlass는 스마트폰을 제외하고 “유리가 보이는 모든 곳”에 영향을 미칠 수 있다고 캘리포니아 버클리 대학의 Robert Ritchie는 말합니다.

Ricci 교수와 그의 동료들은 강철보다 강한 불투명 유리를 개발했습니다. 거의 10년 전.

캐나다 Atkinson Architect의 Cheryl Atkinson은 새로운 유형의 유리가 건축가가 재료를 사용하는 방법을 재고하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다. 예를 들어 매우 강한 LionGlass는 훨씬 더 얇은 창유리를 허용할 수 있습니다.

“이렇게 하면 단열 유리나 삼중창의 무게를 확실히 줄일 수 있습니다.”라고 그녀는 언급하면서 유리 운송과 관련된 이산화탄소 배출량을 줄일 것이라고 말했습니다.

그러나 현재 창 기술의 한 가지 문제는 이중 또는 삼중 유리 장치 가장자리 주변의 플라스틱 밀봉이 수십 년 후에 종종 실패한다는 것입니다. 유리 자체의 품질이 전부는 아닙니다.

또한 에너지 효율성의 중요성을 인식한 Mrs. Atkinson을 비롯한 건축가들은 겨울철 건물의 열 손실을 줄이고 맑은 날 과도한 실내 난방을 방지하기 위해 설계 시 유리를 적게 사용합니다.

스마트폰, 태블릿, TV 화면에 사용되는 Gorilla Glass로 유명한 Mauro 교수의 전 고용주인 Corning은 Covid-19 백신을 포함하여 초강력 약물 바이알용 유리와 건물용 건축용 유리와 같은 다른 제품을 만듭니다.

코닝의 CTO인 Jaimin Amin은 BBC에 코닝이 “매우 높은 품질”의 에너지 효율적인 창문을 찾는 프로젝트를 진행 중이라고 말했습니다.

이것이 사용될 수 있는 한 가지 방법은 기존 창보다 더 얇고 가벼운 삼중 유리 유닛을 만들기 위해 전통적인 창의 두 창 사이에 매우 얇은 유리 층을 적용하는 것이라고 그는 말합니다.

지난 7월 코닝은 분기 실적 발표에서 스마트폰 수요 부진을 보고했다.

그럼에도 불구하고 Amin은 소비자 전자 제품이 회사의 주요 성장 영역으로 남아 있다고 말합니다.

코닝에 따르면 스마트폰 제조업체는 기기 본체와 화면에 유리를 사용하는데, 그 이유 중 일부는 휴대전화가 고주파 5G 신호를 수신하고 전송하는 데 도움이 되기 때문이라고 코닝은 말합니다.

한편 내구성은 계속 향상되고 있습니다.

코닝이 지난해 출시한 빅터스 2 고릴라 글래스는 1m 높이에서 콘크리트에 떨어뜨려도 살아남는다. “인증된 재활용 내용물이 포함된 컵을 사용한 것은 이번이 처음이었습니다.”라고 Dr. Amin은 말합니다. “우리는 이 방향으로 점점 더 나아가고 있습니다.”

유리 재활용의 이점 중 하나는 신제품을 만드는 데 필요한 온도를 낮추어 탄소 배출량을 줄이는 것입니다.

Morningstar Research Services의 애널리스트인 William Kerwin은 유리 사업에서 코닝의 성공을 강조하며 점점 인기를 얻고 있는 대형 스크린 TV에 사용되는 유리 시장의 절반 이상을 코닝이 점유하고 있다고 말했습니다.

빠르게 확장되고 있는 유리 응용 분야 중 하나는 태양광 패널입니다. “여기는 5년 전에 저에게 물어보셨다면 전화조차 하지 않았을 것 같은 곳입니다.”라고 Kerwin은 말합니다. “이제는 확실히 유리 산업에 훨씬 더 큰 거래입니다.”

그는 태양광 패널 제조업체들이 패널의 무게를 줄일 수 있도록 더 강하고 얇은 유리를 찾고 있다고 덧붙였습니다.

CCS Insight의 Ben Wood는 스마트폰이 계속해서 중요한 혁신 영역이 될 것이라고 말합니다.

예를 들어, 폴더블 폰은 “장치 수명 동안 수만 또는 수십만 번 접힘”을 견뎌야 합니다.

소비자들은 폴더블 폰이 정말 충분히 강력한지 여전히 걱정하고 있다고 그는 말합니다.

“꿈은 깨지지 않는 유리입니다.” Wood는 덧붙입니다. 지금도 꿈으로 남아 있습니다.