Október 15-én a svéd Chalmers Műszaki Egyetem kutatói sikeresen létrehoztak egy új típusú ultra-stabil és tartós üvegt, amely potenciális alkalmazásokkal, beleértve az orvostudományt, a fejlett digitális képernyőket és a napelemeket. A tanulmány kimutatta, hogy hogyan lehet több molekulát keverni (egyszerre nyolcig) olyan anyag előállítása, amely ugyanolyan jól teljesít, mint a jelenleg ismert legjobb üvegformáló szerek.
Az üveg, más néven „amorf szilárd anyag”, olyan anyag, amely nem tartós, rendezett szerkezetű-ez nem képez kristályokat. Másrészt a kristályos anyagok nagyon rendezett és ismétlődő mintákkal rendelkező anyagok.
Az a anyag, amelyet a mindennapi életben általában „üvegnek” hívunk, többnyire szilícium -dioxidon alapul, de az üveg sokféle anyagból készülhet. Ezért a kutatók mindig érdekli, hogy új módszereket találjanak a különféle anyagok ösztönzésére ennek az amorf állapotnak a kialakításához, ami új szemüveg fejlesztéséhez vezethet, javított tulajdonságokkal és új alkalmazásokkal. Az új kutatás, amelyet a „Science Advances” tudományos folyóiratban nemrégiben tettek közzé, fontos előrelépést jelentenek a kutatáshoz.
Most, egyszerűen sokféle molekulát keverve, hirtelen kinyitottuk az új és jobb üveg anyagok létrehozásának lehetőségét. Azok, akik a szerves molekulákat vizsgálják, tudják, hogy két vagy három különböző molekula keverékének használata segíthet az üveg kialakításában, de kevesen számíthatnak arra, hogy több molekula hozzáadása ilyen kiváló eredményeket ér el ” - vezette a kutatócsoport. Christian Müller professzor az Ulms Egyetem Kémiai és Vegyészmérnöki Tanszékén mondta.
Bármely üvegtermelő anyag legjobb eredménye
Amikor a folyadék kristályosodás nélkül lehűl, üveg képződik, egy üvegnek nevezett eljárás. Két vagy három molekula keverékének használata az üvegképződés elősegítése érdekében érett koncepció. Ugyanakkor sok molekula keverésének az üveg kialakulásának képességére való hatása kevés figyelmet kapott.
A kutatók nyolc különféle perilénmolekulát teszteltek, amelyek önmagukban nagy törékenységgel rendelkeznek-ez jellemző ahhoz, hogy az anyag az üveg képződik. De a sok molekula összekeverése a törékenység jelentős csökkenéséhez vezet, és nagyon erős üvegtermelést eredményez, ultra alacsony törékenységgel.
„A kutatásunkban készített üveg törékenysége nagyon alacsony, ami a legjobb üvegképző képességet képviseli. Nemcsak bármilyen szerves anyagot, hanem polimereket és szervetlen anyagokat (például ömlesztett fémüveget) mértünk. Az eredmények még jobbak, mint a szokásos üveg. Az ablaküveg üvegképző képessége az egyik legjobb üvegformázó, akit ismerünk ” - mondta Sandra Hultmark, a Kémia és Vegyészmérnöki Tanszék doktori hallgatója, valamint a tanulmány vezető szerzője.
Bővítse a termék élettartamát és takarítson meg erőforrásokat
A stabilabb organikus üveg fontos alkalmazásai a kijelző technológiák, például az OLED képernyők és a megújuló energia technológiák, például a szerves napelemek.
„Az OLED-ek üvegrétegekből állnak, amelyek fénykibocsátó szerves molekulákból állnak. Ha stabilabbak, akkor ez növelheti az OLED tartósságát és végül a kijelző tartósságát ” - magyarázta Sandra Hultmark.
Egy másik alkalmazás, amely a stabilabb üvegből részesülhet, a gyógyszerek. Az amorf gyógyszerek gyorsabban oldódnak fel, ami elősegíti a hatóanyag gyors felszívását, amikor lenyelik. Ezért sok gyógyszer üvegképző gyógyszer formákat használ. A drogok esetében elengedhetetlen, hogy az üveges anyag nem kristályosodik az idő múlásával. Minél stabilabb az üveges gyógyszer, annál hosszabb a gyógyszer eltarthatósága.
"Stabilabb üveg- vagy új üvegformázó anyagokkal nagyszámú termék élettartamát meghosszabbíthatjuk, ezáltal megtakarítva az erőforrásokat és a gazdaságot" - mondta Christian Müller.
„A Xinyuanperilén keveréke és az ultra-alacsony törékenység üveget” közzétették a „Science Advances” tudományos folyóiratban.
A postai idő: december-06-2021