„Easy Clean Glass” jest często żywo określane w biznesie jako „szkło samoczyszczące (lub automatyczne czyszczenie)”. Zasadniczo odnosi się do zastosowania specjalnej powłoki na powierzchni szkła, co utrudnia kurz lub brudne płyny (w tym zawierające wodę lub nawet olej) przyleganie do powierzchni szklanki lub sprawia, że stosunkowo łatwo jest go zmyć wodą (lub deszcz). W ten sposób powierzchnia szkła jest bardzo łatwa do utrzymania, zmniejszając kłopoty czyszczenia szklanej powierzchni, a także oszczędzając coraz bardziej ograniczone zasoby wodne.
Ten szczególny rodzaj powłoki jest tak zwany „łatwa do czyszczenia powłoka” lub „samoczyszcząca powłoka”. Został opracowany, wykorzystując dwie podstawowe cechy fizyczne, które obiekty mają w naturze. Tak zwane łatwe do czyszczenia szkło odnosi się do szklanej powierzchni o wysokiej hydrofobowości podobnej do efektu lotosu, co zapobiega całkowicie przylgnięciu wody do szkła. Napięcie powierzchniowe samych kropelek wody tworzy zjawisko podobne do łzy. Krople wodne naturalnie ześlizgną się i odciągną kurz, co daje szkło łatwy do czyszczenia efektu. Pył nie będzie również w stanie się zgromadzić. W porównaniu z nagromadzeniem plamy wodnej zwykłego szkła, efekt przez długi czas jest dość oczywisty.
Zjawiska dwóch podstawowych cech fizycznych objawiają się w przeciwnych kierunkach, a mianowicie:
A. Hydrofobowość (znana również jako „hydrofobowość”, angielski: hydrofob): odnosi się do substancji (cząsteczki) o silnym odpychaniu na wodę. Gdy woda znajduje się na powierzchni obiektu hydrofobowego, tworzy duży kąt kontaktu i pojawia się jako krople wody. Liście lotosu, które często widzimy, mają ten efekt.
B. Hydrofilowość (angielski: hydrofil): odnosi się do zdolności cząsteczek do tworzenia krótkoterminowych wiązań z cząsteczkami wody przez wiązania wodorowe, co sprawia, że woda jest szczególnie łatwa do połączenia z powierzchniami hydrofilowymi. Zjawisko naczyń włosowatych, które często widzimy, opiera się na tej zasadzie.
„Łatwe do czyszczenia powłoki” lub „samozwańcze powłoki” dostępne na rynku szklanych i ceramicznych powierzchni można z grubsza podzielić na trzy kategorie:
Pierwsza kategoria: głównym składnikiem jest silikon (lub silikonowa żywica organiczna) lub inne materiały tłuste. Po nakładaniu na powierzchnię materiału daje gładkie i tłuste uczucie. Nie reaguje jednak z cząsteczkami krzemionki na powierzchni materiału, tworząc silny nano-filmy. Zamiast tego wypełnia jedynie nierówną powierzchnię materiałową, która jest niewidoczna do nagiego oka, dzięki czemu powierzchnia materiału jest gładka i jednolita. Jego zaletą jest to, że ma silny odpychający wpływ na wodę (ale nie na olej), ale jego wadą jest zła adhezja. W stosunkowo krótkim okresie (6 do 12 miesięcy) jego właściwość odpowiadania wody zostanie znacznie zmniejszona.
Druga kategoria: głównym składnikiem jest dwutlenek tytanu (TIO2). Po powleczeniu warstwy folii dwutlenku tytanu na szkle, dwutlenek tytanu ma superhydrofilowość ze względu na jego doskonałe właściwości fotokatalityczne pod działaniem energii światła (ultrafioletowego). Korzystając z tej właściwości superhydrofilowej (w przeciwieństwie do hydrofobowej właściwości złotej farby uszczelki), powoduje ona bardzo małe krople wody w łące w duże i spada pod wpływem grawitacji, umożliwiając w ten sposób plamy przylegające do nich łatwe do zmycia wodą, co czyni szkłem łatwym do czyszczenia. Dlatego jest szczególnie odpowiedni do szklanki architektonicznej na zewnątrz. Jego zaletą jest to, że jest tani, ale wadą jest to, że musi być narażony na światło ultrafioletowe, a jego przyczepność jest również słaba.
Trzecia kategoria: jej głównym składnikiem jest nieorganiczny materiał nano-silikonowy. Charakteryzuje się super hydrofilową powłoką na powierzchni i dobrym zapobieganiem pyłu. Nie opiera się na ekspozycji na światło słoneczne i nadal działa w całkowicie ciemnym środowisku. Jest to ulepszona wersja produktów typu dwutlenku tytanu.
Japoński chemik wymyślił rodzaj szkła, który może się oczyścić i nie zamglą. Powierzchnia tego rodzaju szkła ma „podwójną zwilżalność”, umożliwiając jednocześnie kontakt z wodą i olejem. Dlatego, gdy na szklance znajduje się pary wodne, rozprzestrzeni się na całej powierzchni szklanki zamiast kondensacji w krople wody. Ponadto woda może przenikać do tłustego brudu poprzez takie wzajemne zrozumienie i zakwaterowanie, zmywanie plam oleju, a tym samym mieć silną zdolność samoczyszczącego. Ktoś przeprowadził taki eksperyment. Gdy pary wodne zostaje rozpylane na szkło, zwykłe szkło jest już pokryte kropelkami mgły, a tego rodzaju szkło mogą być czytane przez ludzi i zdjęcia.
Powierzchnia zwykłego szkła jest podatna na elektryczność statyczną, która może wchłonąć pływający pył w wydechu powietrza i pojazdu. Z czasem niezwykle łatwo jest się zabrudzić. Ponadto, gdy pada deszcz, kąt styku między szkłem a wodą wynosi 30 do 40 stopni, więc krople wody są łatwo tworzone na szklanej powierzchni i nie są łatwe do zejścia. Podczas procesu suszenia kropelek wody bardzo prawdopodobne jest, że adsorbują kurz w powietrzu. Po wysuszeniu powstają znaki wody. Z czasem brud.
Samoczyszczające szkło, znane również jako szkło samo oczyszczające, to ekologiczne „zielone szkło”. Przy pokryciu warstwy przezroczystego dwutlenku tytanu i folii fotokatalitycznych na powierzchni płaskiego szkła można wykonać szkło samoczyszczące. Kiedy folia fotokataliżtu w dwutlenku tytanu, znana jako fotokatalizator, jest narażony na światło słoneczne lub lampy fluorescencyjne i promienie ultrafioletowe, pod wzbudzeniem światła zewnętrznego, materia organiczna i zanieczyszczenia przylegające do powierzchni zostaną przekształcone w dwutoksyd węgla i wodę i automatycznie wyeliminowane
