15. listopada, istraživači sa Sveučilišta Chalmers Technology u Švedskoj uspješno su stvorili novu vrstu ultrastabilnog i izdržljivog stakla s potencijalnim primjenama, uključujući medicinu, napredne digitalne ekrane i tehnologiju solarnih ćelija. Studija je pokazala da kako miješati više molekula (do osam istodobno) može proizvesti materijal koji djeluje jednako dobro kao i najbolje poznata sredstva za formiranje stakla.
Staklo, poznato i kao "amorfna kruta tvar", materijal je bez dugoročne naručene strukture-ne tvori kristale. S druge strane, kristalni materijali su materijali s vrlo naručenim i ponavljajućim uzorcima.
Materijal koji obično nazivamo "staklom" u svakodnevnom životu uglavnom se temelji na silicijumu, ali staklo se može izrađivati od mnogih različitih materijala. Stoga su istraživači uvijek zainteresirani za pronalaženje novih načina za poticanje različitih materijala kako bi formirali ovo amorfno stanje, što može dovesti do razvoja novih naočala s poboljšanim svojstvima i novim primjenama. Novo istraživanje nedavno objavljeno u znanstvenom časopisu "Science Advances" predstavlja važan korak naprijed za istraživanje.
Sada, jednostavnim miješanjem mnogih različitih molekula, odjednom smo otvorili potencijal za stvaranje novih i boljih staklenih materijala. Oni koji proučavaju organske molekule znaju da upotreba mješavine dvije ili tri različite molekule može pomoći u formiranju stakla, ali malo ih može očekivati da će dodavanje više molekula postići tako izvrsne rezultate “, istraživački tim vodio je istraživanje. Profesor Christian Müller sa Odjela za kemiju i kemijsko inženjerstvo Sveučilišta ULMS rekao je.
Najbolji rezultati za bilo koji materijal za formiranje stakla
Kad se tekućina hladi bez kristalizacije, formira se staklo, postupak zvan vitrifikacija. Upotreba mješavine dvije ili tri molekule za promicanje stvaranja stakla je zreli koncept. Međutim, učinak miješanja velikog broja molekula na sposobnost formiranja stakla privukao je malo pažnje.
Istraživači su testirali mješavinu čak osam različitih molekula perilena, koje sama po sebi ima visoku krhkost-ova karakteristika povezana je s lakoćom kojom materijal tvori staklo. Ali miješanje mnogih molekula zajedno dovodi do značajnog smanjenja krhkosti i tvori vrlo jaku staklenu bivšu s ultra-niskom krhkošću.
„Brittlernost stakla koju smo napravili u našem istraživanju vrlo je niska, što predstavlja najbolju sposobnost formiranja stakla. Izmjerili smo ne samo bilo koji organski materijal, već i polimere i anorganske materijale (poput rasutog metalnog stakla). Rezultati su čak bolji od običnog stakla. Sposobnost formiranja stakla prozorskog stakla jedan je od najboljih formara stakla koje poznajemo “, rekla je Sandra Hultmark, doktorska studentica na Odjelu za kemiju i kemijsko inženjerstvo i vodeća autorica studije.
Proširiti život proizvoda i spasiti resurse
Važne primjene za stabilniji organsko staklo su tehnologije prikaza kao što su OLED ekrani i tehnologije obnovljivih izvora energije kao što su organske solarne ćelije.
„OLED su sastoje se od staklenih slojeva organskih molekula koje emitiraju svjetlost. Ako su stabilniji, to može povećati trajnost OLED -a i na kraju trajnost zaslona ", objasnila je Sandra Hultmark.
Druga aplikacija koja može imati koristi od stabilnijeg stakla su droga. Amorfni lijekovi se brže otapaju, što pomaže brzo apsorbirati aktivni sastojak pri gutanju. Stoga mnogi lijekovi koriste oblike lijeka koji stvaraju staklo. Za lijekove je od vitalnog značaja da se staklasti materijal s vremenom ne kristalizira. Što je stabilniji stakleni lijek, to je duži rok trajanja lijeka.
"S stabilnijim staklom ili novim materijalima za formiranje stakla, možemo proširiti vijek trajanja velikog broja proizvoda, čime smo štedjeli resurse i ekonomiju", rekao je Christian Müller.
"Vitrifikacija smjese xinyuanperilen s ultra-niskom krhkošću" objavljeno je u znanstvenom časopisu "Science Advances".
Post Vrijeme: dec-06-2021