📖Рубрика: по следам комикса
📖Рубрика: по следам комикса В 2022 году Российский научный центр «Прикладная химия» (ГИПХ) представил новую разработку — фторполимерные пленки, созданные на основе сополимера этилена с тетрафторэтиленом. На первый взгляд это обычная прозрачная пленка, однако по своим свойствам она значительно превосходит привычные материалы, такие как стекло или полиэтилен. Главная особенность новой пленки — сочетание сразу нескольких преимуществ. Она пропускает до 95 % солнечного света, поэтому растения получают практически столько же естественного освещения, сколько под открытым небом. При этом материал во много раз легче стекла, что позволяет строить большие прозрачные конструкции без тяжелых металлических каркасов. Еще одно важное достоинство — долговечность. Если обычные укрывные материалы приходится менять каждые 4–10 лет, то пленка способна служить до 30 лет, сохраняя около 95 % своих первоначальных характеристик. Возникает вопрос: почему это так важно? Представьте современную теплицу. Стекло тяжелое, дорогое и может разбиться. Полиэтиленовая пленка стоит дешевле, но быстро мутнеет, рвется и требует регулярной замены. Из-за этого владельцам приходится постоянно тратить деньги на ремонт и новые покрытия. Почему пленка такая прочная? Основа пленки — сополимер этилена и тетрафторэтилена (ЭТФЭ). Представьте длинную цепочку из "звеньев". Одни звенья делают материал гибким (этилен), а другие — очень устойчивым к внешним воздействиям (тетрафторэтилен). Секрет в атомах фтора. Они образуют с углеродом одну из самых прочных химических связей, известных в органической химии. Чтобы разрушить такую связь, требуется очень много энергии. Поэтому солнечный ультрафиолет, дождь, мороз, жара и большинство химических веществ практически не могут «сломать» структуру полимера. Именно поэтому спустя десятки лет материал почти не стареет и сохраняет около 95 % своих первоначальных свойств. Почему пленка такая прозрачная? Когда свет проходит через обычный пластик, часть лучей рассеивается на микроскопических неровностях и внутренних неоднородностях материала. Из-за этого пластик со временем мутнеет. У ЭТФЭ структура очень однородная, поэтому свет проходит практически без потерь. Через такую пленку проходит до 95–96 % солнечного света — почти столько же, сколько через качественное стекло. Именно поэтому она идеально подходит для теплиц, зимних садов и прозрачных крыш стадионов. Почему она такая легкая? Все дело в толщине. Стекло должно быть толщиной несколько миллиметров, иначе оно разобьется. ЭТФЭ настолько прочен, что его можно изготавливать толщиной всего 100–300 микрометров. Это примерно в два-три раза толще человеческого волоса. Из-за такой малой толщины квадратный метр пленки весит всего несколько сотен граммов, тогда как такой же лист стекла может весить около 20–30 килограммов. Получается, что конструкция становится намного легче, дешевле в перевозке и проще в монтаже. Почему пленка почти не пачкается? Фтор делает поверхность материала очень гладкой и химически нейтральной. Грязи буквально не за что "зацепиться". Когда идет дождь, вода собирает пыль и просто смывает ее с поверхности. Поэтому пленку называют самоочищающейся. Именно поэтому прозрачность сохраняется многие годы без постоянной мойки. Как работает эффект «антикапли»? В обычных теплицах на внутренней стороне пленки появляются капли воды. Эти капли: • уменьшают количество проходящего света; • могут капать на растения; • создают благоприятные условия для развития грибков и плесени. В новой пленке поверхность специально модифицирована так, чтобы вода не собиралась в отдельные капли, а растекалась тонким прозрачным слоем. Затем она спокойно стекает вниз. В результате растения получают больше света, а внутри теплицы поддерживается более благоприятный микроклимат. Почему пленка служит так долго? Обычный полиэтилен постепенно разрушается под действием солнечного ультрафиолета. Его молекулы начинают распадаться,