شیشه های خود پاک شونده

شیشه ها آلودگی را به سرعت به خود جذب می‌کنند، با بارش چند قطره باران و يا حتی با کوچکترين تماس دستی آلوده می‌شوند. اين مسئله شايد برای شيشه‌های پنجره يک خانه مسکونی چند طبقه اهميت چندانی نداشته باشد، اما برای ساختمان‌های بلند مسئله قابل توجهی می‌شود.

همواره ریـــزگردها، آب باران، آلودگـــی هوا و بسیـاری از موارد دیگر موجب فرسایش و چــرک شدن نماهای شیشــه  ای می شوند.این نوع از محلول های نانو علاوه بر ضد آب نمودن این پوشش ها مقاومـتی فـــوق الـعاده و با دوام در برابر خوردگی، فرسایش و اصطکاک ایجاد می نمایند.

 

ايده طراحی اين نوع شيشه‌ها از برگ نيلوفر آبی گرفته شده است. نيلوفر آبی (يا لوتوس) نوعی گياه آبزی است که در آب گل‌آلود می‌رويد. اگر به تالاب انزلی سفر کرده باشيد، برگ‌های اين گياه را بر فراز آب گل‌آلود تالاب ديده‌ايد. برگ‌های نيلوفر آبی معمولا عاری از هرگونه آلودگی هستند و اگر هم آلودگی بر روی سطح اين برگ‌ها بنشيند، با بارش باران سريع تميز شده و از پاکيزگی می‌درخشند. ازاين‌رو گفته می‌شود که برگ‌های نيلوفر آبی خودتميزشونده هستند.
 

برگ‌های نيلوفر آبی

 

دانشمندان مدت‌های طولانی بررسی کردند تا توانستند راز پاکيزگی برگ‌های اين گياه را پيدا کنند. آزمايش‌های آنها نشان می‌داد که سطح برگ نيلوفر آبی، يک سطح بسيار آب‌گريز است. اين مسئله باعث می‌شود که نيروی چسبندگی سطحی بين آب و آلودگی بيشتر از نيروی چسبندگی سطحی ميان آلودگی و سطح باشد. از اين‌رو هنگامی‌که يک قطره آب بر روی سطح برگ می‌غلتد، آلودگی را همراه خود حمل کرده و از سطح دور ‌می‌ کند.
 شيشه‌های آبگریز با الگوبرداری از "اثر لوتوس" ساخته شده‌اند. در اين نوع شيشه‌ها پوشش نازکی بر سطح شيشه قرار می‌گيرد که ناصافی‌های ميکرومتری و نانومتری آن، موجب کاهش نيروی چسبندگی سطحی ميان قطرات آب و سطح شيشه می‌شود. به عبارت ديگر در اين نوع شيشه‌ها قابليت خودتميزشوندگی، با افزايش خاصيت آب‌گريزی ايجاد می‌شود.

 

سطوح آبگریز ( HYDROPHOBIA ) :

ـ با بکار بردن این پوشش های خاص ، امکان افزایش کشش سطحی شیشه وجود دارد . احتمالاً بهترین مثال شناخته شده، سطح یک جسمی است که به تازگی واکس زده شده است . در این حالت به راحتی می توان اثر آب گریزی را مشاهده کرد . به دلیل کشش سطحی افزایش یافته ، آب دفع شده و به شکل دانه هایی جریان می یابد . در این حالت به دلیل آنکه سطح واکس زده شده است ، آب نمی تواند به سطح بچسبد . در واقع به دلیل همین رفتار آب است که به این ویژگی آب گریزی گفتـه می شـود . HYDRO آب است و PHOBIAبه معنای تـرس می باشـد . در واقـع اصطلاح HYDROPHOBIAترس آب را از چیزی بنام سطح توصیف می کند .

ـ دراین حالت آب به شکل قطرات و دانه هایی متراکم و به دنبال این رفتارسعی می کند که از سطح فرار کند . عمل تمیز کنندگی این پوشش ها به این علت است که نه تنها آب ، بلکه لکه چربی ها و آلودگی ها نیز قادر به چسبیدن به سطح نیستند و همین باعث می شود که اگر بر روی سطح آب ریخته شود یا بعدها باران ببارد ، سطح شسته می شود . ( لکه چربی ها دفع می گردند و سطح به راحتی تمیز می شود . )
ـ به دلیل کشش سطحی بالاتر ، نیاز است قطرات آب قبل از چکیدن وزن بالاتری بدست آورند. قطرات کوچک به اندازه کافی سنگین نبوده و حتی بر روی سطوح لعاب کاری شده ممکن است خشک شده و بر روی شیشه بصور لک و خال ، اثرات آنها باقی بماند . هر آلودگی چسبنده از سطوح HYDROPHOBIA خیلی آسان تر از سطح یک شیشه معمولی می توانند خارج شوند .


تشکیل فیلم آبگریز: HYDROPHILIC

ـ با عمل آبدوستی (HYDROPHILIC به معنی دوست داشتن ) کشش سطحی کم می شود. در چنین حالتی قطرات آب بر روی سطح پخش شده و یک فیلم آب بر روی سطح تشکیل می دهند . تشکیل این فیلم آب دو مزیت دارد : مقدار یکسانی آب سطح بزرگتری را خیس می کند . این عمل بطور طبیعی راندمان تمیز کـاری را در مقایسـه با سطح شیشه های معمولـی بهبود می بخشد . دوم این که هیچ قطره بارانی بعد از باران باقی نمی ماند و فیلم آب جریان می یابد . بدین ترتیب شیشه سریعتر خشک شده و هیچ اثری از لکه باران روی شیشه باقی نمی ماند .

 

تذکر :

 این پوشش ها برای اماکن با تراوش آب با دمای بالاتر از 30 درجه مناسب نمی باشد.


مزایا :

    قطره ای شدن آب بر روی سطح
    پاک شدن آلودگی ها (گرد و غبار و ... ) در بارندگی به وسیله غلتیدن قطرات آب
    ایجاد دید کافی در سطوحِ ، تر شده

روش اجرا (خود تمیز شونده (( آبگریز)))

ابتدا سطح مورد نظر را کاملاً تمیز و خشک نمائید. ظرف محتوی محلول را به خوبی تکان دهید؛ سپس با استفاده از اسپری مقدار اندکی از محلول را روی سطح پخش کنید؛ توجه نمائید محلول آبگریز شیشه بر خلاف محلول های آبگریز بتن و چوب باید بعد از اسپری نمودن روی سطح به سرعت توسط ابر یا اسفنج تمیز و خشک، روی کلیه نقاط پوشش داده شود. در صورت تاخیر در پخش محلول امکان ایجاد ذرات سفید به صورت شوره وجود دارد؛ که در این صورت پوشش به درستی اعمال نشده است. هر لیتر از این محلول توانایی پوشش دادن بیش از 40 متر از سطح شیشه یا سطوح صیقلی دیگر را دارد.

 

نکات

   - ظرف حاوی محلول در دمای 10 تا 30 درجه سانتیگراد نگهداری شود.

   - توجه داشته باشید حلال این محلول، الکل می باشد بنابراین از بازنگهداشتن درب ظرف نگهداری محصول خودداری نمائید.

   - بعد از اجرا به دلیل الکلی بودن حلال این محصول، امکان ایجاد رگه هایی به صورت لکه وجود دارد در این حالت با استفاده از یک  پارچه تمیز و اندکی مرطوب این لکه ها را بعد از گذشت مدت زمان لازم برای پایداری پوشش (1 تا 24 ساعت ) پاک نمائید.

   - مدت زمان لازم برای پایداری پوشش بین 1 تا 24 ساعت است.

   - از اجرای پوشش های نانو در هوای سرد و زیر دمای 20 درجه سانتیگراد خودداری نمائید.

 

روش تست پوشش آبگریز نانو

پس از گذشت مدت زمان لازم برای پایداری پوشش نانو، بر روی سطح مورد نظر با استفاده از یک پیست یا آب پاش آب (دمای آب زیر 30 درجه سانتیگراد باشد) بریزید، جیوه ای شکل شدن قطرات آب نشان دهنده صحیح اجرا شدن پوشش است.

 

خواص پوشش های آبگریز

سطوح صیقلی به صورت ذاتی دارای خواص آبگریز می باشند. پوشش های آبگریز نانو این خاصیت را تا حد فوق العاده ای بالا می برند (فوق آبگریز) که منجر به افزایش زاویه (بیش از 150 درجه) قطرات آب با سطح خواهد شد و این خاصیت موجب غلتیدن قطرات کاملاً کروی آب (یا باران) روی سطح و شسته شدن آلودگی ها از روی آن می گردد. علاوه بر این پوشش های نانو دارای خصوصیات دیگری چون : سدی در برابر اشعه UVخورشید، جلوگیری از جذب عمقی آلودگی ها روی سطح، خاصیت آسان تمیز شوندگی و مقاومت در برابر باران های اسیدی و جلوگیری از سائیده شدن به وسیله عبور ریزگردها از روی سطح، هستند.