"Easy-Clean Glass" è spesso citato in modo vivido in attività come "vetro auto-pulito (o vetro automatico)". Si riferisce generalmente all'applicazione di uno speciale rivestimento sulla superficie del vetro, che rende difficile per la polvere o i liquidi sporchi (compresi quelli contenenti acqua o persino olio) ad aderire alla superficie del vetro o rende relativamente facile essere lavato via dall'acqua (o pioggia). In questo modo, la superficie del vetro è molto facile da mantenere pulita, riducendo il problema di pulire la superficie del vetro e anche salvare le risorse idriche sempre più scarse.
Questo tipo speciale di rivestimento è quello che viene chiamato "rivestimento facile da pulire" o "rivestimento autopulente". È stato sviluppato sfruttando due caratteristiche fisiche fondamentali che gli oggetti possiedono in natura. Il cosiddetto vetro facile da pulire si riferisce alla superficie del vetro con un'alta idrofobicità simile all'effetto loto, che impedisce all'acqua di essere completamente rispettata al vetro. La tensione superficiale delle gocce d'acqua stesse crea un fenomeno simile a una lacrima. Le goccioline d'acqua scivolano naturalmente e trasporteranno la polvere, dando al vetro un effetto facile da pulire. Anche la polvere non sarà in grado di accumulare. Rispetto all'accumulo di macchie d'acqua di vetro ordinario, l'effetto per un lungo periodo di tempo è abbastanza ovvio.
I fenomeni delle due caratteristiche fisiche di base si manifestano in direzioni opposte, vale a dire:
A. Idrofobicità (noto anche come "idrofobicità", inglese: idrofobo): si riferisce a una sostanza (molecola) con un forte effetto repulsivo sull'acqua. Quando l'acqua è sulla superficie di un oggetto idrofobo, forma un grande angolo di contatto e appare come gocce d'acqua. Le foglie di loto che vediamo comunemente hanno questo effetto.
B. Idrofilia (inglese: idrofilo): si riferisce alla capacità delle molecole di formare legami a breve termine con molecole d'acqua attraverso legami idrogeno, rendendo particolarmente facile che l'acqua si combini con superfici idrofile. Il fenomeno capillare che vediamo comunemente si basa su questo principio.
I "rivestimenti facili da pulire" o "rivestimenti autopulenti" disponibili sul mercato per le superfici di vetro e ceramiche possono essere approssimativamente classificati in tre categorie:
La prima categoria: il componente principale è il silicone (o resina organica in silicone) o altri materiali oleosi. Se applicato sulla superficie del materiale, dà una sensazione liscia e oleosa. Tuttavia, non reagisce con le molecole di silice sulla superficie del materiale per formare un forte nano-film. Invece, riempie semplicemente la superficie del materiale irregolare che è invisibile ad occhio nudo, rendendo la superficie del materiale liscia e uniforme. Il suo vantaggio è che ha un forte effetto repulsivo sull'acqua (ma non sul petrolio), ma il suo svantaggio è una scarsa adesione. Entro un periodo di tempo relativamente breve (da 6 a 12 mesi), la sua proprietà di repulsione dell'acqua sarà significativamente ridotta.
La seconda categoria: il componente principale è il biossido di titanio (TiO2). Dopo aver rivestito uno strato di film di biossido di titanio sul vetro, il biossido di titanio ha una superidrofilia grazie alle sue eccellenti proprietà fotocatalitiche sotto l'azione di energia luminosa (ultravioletta). Sfruttando questa proprietà superidrofila (contrariamente alla proprietà idrofobica della vernice a tenuta dorata), provoca un coalescello molto piccolo in grandi e cadute sotto l'effetto della gravità, permettendo così alle macchie che aderiscono a loro di essere facilmente lavate via dall'acqua, rendendo il vetro facile da pulire. Pertanto, è particolarmente adatto per il vetro architettonico esterno. Il suo vantaggio è che è economico, ma lo svantaggio è che deve essere esposto alla luce ultravioletta e anche la sua adesione è scarsa.
La terza categoria: il suo componente principale è il materiale nano-silicio inorganico. È caratterizzato da un rivestimento super idrofilo sulla superficie e da una buona prevenzione della polvere. Non si basa sull'esposizione alla luce solare e funziona ancora in un ambiente completamente oscuro. È una versione aggiornata dei prodotti di tipo di biossido di titanio.
Un chimico giapponese ha inventato una sorta di vetro che può pulire e non si accumula. La superficie di questo tipo di vetro ha "doppia bagnabilità", permettendole di entrare in contatto con acqua e olio contemporaneamente. Pertanto, quando c'è vapore acqueo sul vetro, si diffonderà su tutta la superficie del vetro invece di condensare in gocce d'acqua. Inoltre, l'acqua può penetrare nella sporcizia grassa attraverso tale comprensione e alloggio reciproci, lavare via le macchie di petrolio e quindi possedere una forte capacità di autopulizia. Qualcuno ha condotto un tale esperimento. Quando il vapore acqueo viene spruzzato sul vetro, il vetro normale è già coperto di goccioline di nebbia, mentre questo tipo di vetro può ancora essere letto dalle persone attraverso il testo e le immagini.
La superficie del vetro ordinario è soggetta all'elettricità statica, che può assorbire la polvere galleggiante nell'aria e lo scarico del veicolo. Nel tempo, è estremamente facile sporcarsi. Inoltre, quando piove, l'angolo di contatto tra il vetro e l'acqua è da 30 a 40 gradi, quindi le gocce d'acqua si formano facilmente sulla superficie del vetro e non sono facili da scivolare. Durante il processo di asciugatura delle goccioline d'acqua, è anche molto probabile che adsorbite la polvere nell'aria. Dopo l'asciugatura, si formano segni d'acqua. Nel tempo, si forma di sporcizia.
Il vetro autopulente, noto anche come vetro auto-purificante, è un "vetro verde" ecologico. Rivestito uno strato di biossido di titanio trasparente e film di fotocatalizzatore sulla superficie del vetro piatto, è possibile realizzare vetro autopulente. Quando il film fotocatalizzatore di biossido di titanio, noto come fotocatalizzatore, è esposto alla luce solare o alla lampade fluorescenti e ai raggi ultravioletti, sotto l'eccitazione della luce esterna, la materia organica e gli inquinanti che aderiscono alla superficie saranno convertiti
