Новая конструкция для прочности вакуумных стеклопакетов

Вакуум — более эффективный изолятор, чем используемые на сегодняшний в стеклопакетах с алюминиевой рамой инертные газы. Но чтобы два стекла не сдавливало атмосферным давлением, от их рамки требуется прочность, недосягаемая для алюминия. Да и воздухопроницаемость на десятки лет эксплуатации обеспечить не так просто.

Разработчики из Швейцарских федеральных лабораторий по исследованию и испытанию материалов (Empa Switzerland) представили новую конструкцию стеклопакета, в которой два слоя стекла соединены оловом.

Решение нашлось не без трудностей. Так, несмотря на то что олово создаёт надёжный с точки зрения герметизации слой, у олова и стекла в жидком состоянии разные показатели поверхностного натяжения. Поэтому зачастую капля олова, вылитая на стекло, «бегает» по нему.

Чтобы решить данную проблему, исследователи приложили к наносимому жидкому олову электрическое поле, которое обеспечивало его каплям неподвижность в тех местах, куда их помещают при запаивании вакуумной теплоизолирующей межстекольной камеры. По мнению шведов, данные стеклопакеты не только будут лучше теплоизолировать, но и уменьшат значительную часть своего веса. Если у обычных стеклопакетов зазор между внутренними и внешними стёклами составляет около 15–20 мм, то у нового вакуумного продукта он в зависимости от высоты и ширины окна равен от 0,7 до 2,5 мм.

Другим направлением работ, ведущихся на данный момент в Empa Switzerland, является нанесение на поверхность стёкол тонких покрытий при помощи вакуумного осаждения. Уже выработана технология нанесения двухслойных покрытий толщиной в 100–200 нм, позволяющих регулировать светопропускающую способность окон. Первый слой представляет в виде проводника (медным), а второй содержит «переключаемый» материал (диоксид вольфрама), который при подаче на него тока (поступающего от медного слоя) резко меняет светопропускающую способность.