«Неубиваемое» стекло для тепловизоров и спутников создали учёные Пермского политеха

Российские исследователи из Института химии высокочистых веществ РАН и Пермского политеха разработали новый тип стеклокристаллического материала для инфракрасной оптики на основе халькогенидных стёкол. По прочности он в 2,5 раза превосходит селенид цинка, а устойчивость к растрескиванию — в полтора раза выше, чем у обычных халькогенидных стёкол, сообщили в Минобрнауки.

В эпоху развития тепловизионных систем, приборов ночного видения и космического мониторинга остро стоит задача создания прочных и долговечных материалов для инфракрасной оптики. Простыми словами, это линзы и стекла, которые "видят" тепло. ‹...› Проблема в том, что такие линзы сегодня делают из селенида цинка и германия. Эти материалы хорошо пропускают тепловые лучи, но очень хрупкие. В экстремальных условиях — от вибраций, резких перепадов температуры или даже от обычной пыли, которая царапает поверхность — оптика мутнеет и выходит из строя.

Минобрнауки РФ

Учёные предложили использовать халькогенидные стёкла, структуру которых можно дорабатывать, выращивая внутри микроскопические кристаллы. Ранее считалось, что большое количество кристаллов делает материал непрозрачным для теплового излучения. Пермские исследователи нашли баланс, добавив в состав иодид цезия.

Как пояснил доцент ПНИПУ Максим Булатов, новый материал оказался в 2,5 раза твёрже селенида цинка — основного материала для инфракрасной оптики. Его устойчивость к растрескиванию в полтора раза выше, чем у обычных халькогенидных стёкол. При этом материал имеет сниженный на 20–25 % коэффициент температурного расширения, что уменьшает вероятность растрескивания при температурных перепадах.

Разработка открывает путь к созданию линз, устойчивых к вибрациям, термическим нагрузкам и абразивному износу. Это повысит надёжность тепловизионных систем в спасательных операциях, увеличит ресурс спутниковой аппаратуры и обеспечит стабильную работу приборов ночного видения в экстремальных условиях.