Nowo odkryty przez naukowców proces może zmieniać odpady chemiczne siarki w lekkie, plastikowe soczewki, które posiadają wysoki współczynnik załamania światła, są przejrzyste i reagują na podczerwień.
Rys.1 Zdjęcie termowizyjne wykonane dzięki użyciu nowego, bazującego na siarce materiału; prawa autorskie: Courtesy of Eustace L. Dereniak, University of Arizona College of Optical Sciences
Soczewki i ich prototypy nowej generacji mogą być wykorzystywane do wykrywania ciepła i światła podczerwieni w urządzeniach takich jak kamery przenośne, noktowizory czy systemy nadzoru. Ponadto mogą znaleźć zastosowanie w wykrywaniu dwutlenku węgla. Pozwoliłoby to na produkcję inteligentnych czujników oraz dostosowywanie poziomu ogrzewania i chłodzenia w zależności od liczby mieszkańców.
W przeciwieństwie do materiałów używanych obecnie, nowe tworzywa sztuczne będą tanie, nisko wagowe i mogą być formowane w różne kształty.
Zespół z Uniwersytetu w Arizonie z powodzeniem uzyskał obraz termiczny osoby, wykorzystując kawałek nowego plastiku. „Mamy po raz pierwszy materiał polimerowy, który może być używany do obrazowania termicznego i to jest wielka sprawa” komentuje odkrycie współautor Jeffrey Pyun. Dodał również, że przemysł potrzebował tego fenomenu od dziesięcioleci.
Ta nowość wśród ostatnich analiz może również dostarczyć zastosowania dla siarki pozostałej z rafinowania gazu ziemnego lub ropy naftowej. Chociaż istnieją inne procesy przetwarzania przemysłowego dla tego pierwiastka, to ilość generowanych odpadów z rafinacji jest nadal bardzo wysoka.
W zależności od ilości siarki w wytworach syntetycznych, soczewka posiada współczynnik załamania światła pomiędzy 1,865 a 1,745. Większość polimerów posiada współczynniki załamania światła poniżej 1,6 i przekazują znacznie mniej światła w podczerwieni.
Naukowcy z Uniwersytetu w Arizonie, aby przekształcić płynną siarkę do użytecznego syntetyku, wykorzystali proces, który nazwali „odwrotną wulkanizacją”. Wymaga on głównie siarki z niewielką ilością dodatku. Wulkanizacja jest procesem chemicznym, który sprawia, że guma staje się bardziej trwała przez dodanie małej ilości owego pierwiastka.
Przy wykonywaniu soczewki naukowcy wlali odpowiednią ciecz do formy silikonowej. Całą swoją pracę posumowali: ,,Można wyjąć soczewki z formy zaraz po jej ochłodzeniu, a do wykonania tego procesu potrzebne są dwa materiały i ciepło. Przetwarzanie nie może być prostsze.”
Kolejnym krokiem analiz będzie porównanie właściwości nowego plastiku z istniejącymi tworzywami sztucznymi i znalezienia innych praktycznych zastosowań, takich jak włókna optyczne.
- Jared J. Griebel, Soha Namnabat, Eui Tae Kim, Roland Himmelhuber, Dominic H. Moronta, Woo Jin Chung, Adam G. Simmonds, Kyung-Jo Kim, John van der Laan, Ngoc A. Nguyen, Eustace L. Dereniak, Michael E. Mackay, Kookheon Char, Richard S. Glass, Robert A. Norwood, Jeffrey Pyun.New Infrared Transmitting Material via Inverse Vulcanization of Elemental Sulfur to Prepare High Refractive Index Polymers.Advanced Materials, 2014; DOI:10.1002/adma.201305607
- http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140417192004.htm
Opracowała: Anna Skorupa
Korekta: Magdalena Senderowska
