15 жовтня дослідники технологічного університету Чалмерса в Швеції успішно створили новий тип ультра стабільного та міцного скла з потенційними додатками, включаючи медицину, вдосконалені цифрові екрани та технології сонячних клітин. Дослідження показало, що як змішувати множинні молекули (до восьми одночасно) може створити матеріал, який працює настільки ж хороший, як найкращі скляні агенти, що утворюють на даний момент.
Скло, також відоме як «аморфне тверде», є матеріалом без впорядкованої структури дальньої дальності-це не утворює кристалів. З іншого боку, кристалічні матеріали - це матеріали з дуже впорядкованими та повторюваними візерунками.
Матеріал, який ми зазвичай називаємо «склом» у повсякденному житті, здебільшого базується на кремнезему, але скло можна виготовити з багатьох різних матеріалів. Тому дослідники завжди зацікавлені у пошуку нових способів заохочення різних матеріалів для формування цього аморфного стану, що може призвести до розробки нових окулярів з вдосконаленими властивостями та новими програмами. Нове дослідження, нещодавно опубліковане в науковому журналі "Наука Акції", є важливим кроком вперед для досліджень.
Тепер, просто змішавши багато різних молекул, ми раптом відкрили потенціал для створення нових та кращих скляних матеріалів. Ті, хто вивчає органічні молекули, знають, що використання суміші з двох -трьох різних молекул може допомогти утворити скло, але мало хто може очікувати, що додавання більшої кількості молекул досягне таких чудових результатів », - очолила дослідницька група. Професор Крістіан Мюллер з кафедри хімії та хімічної інженерії університету ULMS.
Найкращі результати для будь -якого матеріалу, що утворює скло
Коли рідина охолоне без кристалізації, утворюється скло, процес, який називається вітрифікацією. Використання суміші двох -трьох молекул для сприяння утворенню скла є зрілою концепцією. Однак вплив змішування великої кількості молекул на здатність формувати скло, мало уваги.
Дослідники перевірили суміш аж вісім різних молекул перилену, які самі мають високу крихкість-ця характеристика пов'язана з легкістю, з якою матеріал утворює скло. Але змішування багатьох молекул разом призводить до значного зменшення крихкості і утворює дуже сильне скло, колишнє з ультра-низькою крихістю.
«Скаплінність скла, яке ми зробили в нашому дослідженні, дуже низька, що представляє найкращу здатність до скла. Ми вимірювали не лише будь -який органічний матеріал, але й полімери та неорганічні матеріали (наприклад, об'ємне металеве скло). Результати навіть кращі, ніж звичайне скло. Здатність скла, що утворює віконне скло, є одним з найкращих формувальників скла, яких ми знаємо », - сказала Сандра Хульмарк, докторська студентка кафедри хімії та хімічної інженерії та провідний автор дослідження.
Подовжте термін експлуатації продукту та збереження ресурсів
Важливими додатками для більш стабільного органічного скла є технології відображення, такі як OLED -екрани та технології відновлюваної енергії, такі як органічні сонячні батареї.
«OLED складаються з скляних шарів світлових органічних молекул. Якщо вони стабільніші, це може збільшити міцність OLED і в кінцевому рахунку довговічність дисплея », - пояснила Сандра Хульмарк.
Ще одне застосування, яке може отримати користь від більш стабільного скла, - це наркотики. Аморфні препарати розчиняються швидше, що допомагає швидко поглинати діючу речовину при прийомі. Тому багато препаратів використовують форми наркотиків, що утворюють скло. Для препаратів життєво важливо, щоб склоподібний матеріал не кристалізувався з часом. Чим стабільніший скляний препарат, тим довше термін зберігання препарату.
"За допомогою більш стійких скляних або нових скляних матеріалів ми можемо продовжити термін служби великої кількості продуктів, тим самим заощаджуючи ресурси та економіку", - сказав Крістіан Мюллер.
"Вітрифікація Xinyuanperylene Miate з ультра-низькою кривістю" була опублікована в науковому журналі "Наука прогресів".
Час посади: грудень-06-2021