Технологија против прашине: од истраживања свемира до одрживе енергије

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• Септембар 15, 2023

Сажетак увида

Истраживачи са Универзитета Тексас у Остину развили су технологију против прашине која користи нано-кованице и нано-отискивање. Овај развој има импликације на истраживање свемира, соларну енергију, електронику, робу широке потрошње и грађевинарство, потенцијално смањујући потребу за редовним чишћењем и доводећи до уштеде трошкова. Шире импликације технологије против прашине укључују смањење напретка у науци о материјалима, нове индустрије и тржишта и интеграцију у паметне куће и зграде.

Контекст технологије против прашине

Уз подршку НАСА-е, истраживачи са Тексашког универзитета у Остину, у сарадњи са производним стартупом Смарт Материал Солутионс, осмислили су метод за спречавање лепљења прашине на површине. Техника спаја два процеса производње - нано-ковања и нано-утискивања - да би се створио узорак малих пирамида на претходно равном материјалу. Ове ситне избочине спречавају честице прашине да се причврсте за материјал, узрокујући њихово клизање.

Да би показали своју технологију која одбија прашину, научници су премазали равну површину и једну од својих посебно дизајнираних површина симулираном месечевом прашином. Затим су позиционирали површине вертикално, дозвољавајући да прашина падне на под. Након прегледа површина, открили су да је равна површина имала 35 посто површине прекривено прашином, док је пројектована површина имала само 2 посто покривености прашином.

Постоје два главна разлога због којих се прашина лепи за површине: ван дер Валсове силе и статички електрицитет. Неопходно је створити површине против прашине са малим ван дер Валсовим силама, што значи слабо лепљење између површине и честица прашине. На овај начин, честице прашине могу да се уклоне спољним силама и не ослањају се само на капљице воде. Постоје две методе за смањење ван дер Валсових сила. Један је да се направе сићушне структуре како би се смањила површина контакта између прашине и стаклених површина, а други је да се смањи енергија стаклене површине. Антистатичке површине помажу у смањењу накупљања прашине слабљењем статичког електрицитета између честица прашине и површине.

Ометајући утицај

Осим што помаже будућим НАСА роверима у борби против свемирске прашине, ова технологија би такође могла да се користи за развој соларних панела против прашине за употребу на Земљи, побољшавајући њихову ефикасност без ручног чишћења - што је све већи трошак соларне енергије. Премази против прашине на површинама и материјалима могу смањити потребу за редовним чишћењем, што доводи до смањења потражње за производима и услугама за чишћење. Пакована роба широке потрошње такође може имати користи од технологија против прашине, посебно прехрамбених производа и лекова. Овај развој може побољшати здравље купаца, посебно оних који пате од алергија на прашину и других сродних респираторних болести.

Друга индустрија која би могла бити поремећена технологијом против прашине је електроника. Акумулација прашине на електронским компонентама може изазвати оштећење, што доводи до смањених перформанси и скраћеног животног века. Премази против прашине могу смањити потражњу за заменама, утичући на ланац снабдевања електронским компонентама. 

На крају, технологија против прашине такође би могла значајно утицати на индустрију грађевинарства и грађевинског материјала. Акумулација прашине на грађевинским материјалима може проузроковати деградацију и утицати на њихов учинак током времена. Премази против прашине на грађевинским материјалима могу помоћи у смањењу потребног одржавања, што доводи до уштеде трошкова за власнике зграда. Међутим, то би такође могло утицати на индустрију грађевинског материјала, јер би смањена потражња могла довести до смањења производње и потенцијалног губитка радних мјеста.

Импликације технологије против прашине

Шире импликације технологије против прашине могу укључивати: 

• Смањење загађења прашином, побољшање квалитета ваздуха и смањење здравствених проблема везаних за респираторне проблеме. Овај развој би такође могао да смањи количину прашине која се акумулира у природним екосистемима, очувајући их и потенцијално смањујући ризик од шумских пожара.
• Напредак у науци о материјалима, док истраживачи истражују нове начине да површине учине мање подложним акумулацији прашине. То би могло довести до нових производа, као што су прозори који се сами чисте.
• Нове индустрије и тржишта за производе и услуге у вези са спречавањем и уклањањем прашине. 
• Смањена потреба за ручним радом у пословима чишћења и одржавања, што доводи до губитка посла у овим секторима. 
• Смањено накупљање прашине на соларним панелима могло би побољшати њихову ефикасност, што би довело до већег узимања соларне енергије и смањене емисије гасова стаклене баште.
• Технологије против прашине интегрисане у паметне куће и зграде, омогућавајући аутоматско уклањање прашине и одржавање. Ова карактеристика може довести до веће енергетске ефикасности и смањења трошкова повезаних са ручним чишћењем.

Питања која треба размотрити

• Како вам лично могу користити технологије против прашине?
• Које су друге потенцијалне иновације које се могу појавити због површина отпорних на прашину?