Október 15-én a svéd Chalmers Műszaki Egyetem kutatói sikeresen létrehoztak egy új típusú ultrastabil és tartós üveget, amelynek lehetséges alkalmazásai többek között az orvostudomány, a fejlett digitális képernyők és a napelem-technológia.A tanulmány kimutatta, hogy több molekula (egyszerre akár nyolc) összekeverésével olyan anyag állítható elő, amely ugyanolyan jól teljesít, mint a jelenleg ismert legjobb üvegképző szerek.
Az üveg, más néven „amorf szilárd anyag” olyan anyag, amelynek nincs hosszú távú rendezett szerkezete – nem képez kristályokat.Másrészt a kristályos anyagok erősen rendezett és ismétlődő mintázatú anyagok.
A mindennapi életben általában „üvegnek” nevezett anyag többnyire szilícium-dioxid alapú, de az üveg sokféle anyagból készülhet.Ezért a kutatókat mindig érdekli, hogy új módszereket találjanak arra, hogy a különböző anyagokat ennek az amorf állapotnak a kialakítására ösztönözzék, ami jobb tulajdonságokkal rendelkező új üvegek kifejlesztéséhez és új alkalmazásokhoz vezethet.A „Science Advances” tudományos folyóiratban nemrég megjelent új kutatás fontos előrelépést jelent a kutatás számára.
Most, sok különböző molekula összekeverésével hirtelen megnyílt a lehetőség új és jobb üveganyagok létrehozására.Azok, akik szerves molekulákat tanulmányoznak, tudják, hogy két vagy három különböző molekula keveréke segíthet az üvegképződésben, de kevesen számíthatnak arra, hogy több molekula hozzáadásával ilyen kiváló eredményeket lehet elérni” – vezette a kutatást a kutatócsoport.Christian Müller professzor, az Ulmsi Egyetem Kémiai és Vegyészmérnöki Tanszékéről mondta.
A legjobb eredmény bármilyen üvegképző anyag esetén
Amikor a folyadék kristályosodás nélkül lehűl, üveg képződik, ezt a folyamatot vitrifikációnak nevezik.Két vagy három molekula keverékének alkalmazása az üvegképződés elősegítésére kiforrott koncepció.A nagyszámú molekula keverésének üvegképző képességre gyakorolt hatása azonban kevés figyelmet kapott.
A kutatók nyolc különböző perilénmolekulából álló keveréket teszteltek, amelyek önmagukban nagy ridegséggel bírnak – ez a jellemző az üvegkészítés könnyedségével függ össze.De sok molekula összekeverése a ridegség jelentős csökkenéséhez vezet, és nagyon erős, rendkívül alacsony ridegségű üvegképzőt képez.
„A kutatásunk során készített üveg ridegsége nagyon alacsony, ami a legjobb üvegképző képességet képviseli.Nemcsak szerves anyagokat mértünk, hanem polimereket és szervetlen anyagokat is (például ömlesztett fémüveget).Az eredmény még a hagyományos üvegnél is jobb.Az ablaküveg üvegképző képessége az általunk ismert egyik legjobb üvegképző” – mondta Sandra Hultmark, a Kémiai és Vegyészmérnöki Tanszék doktorandusza, a tanulmány vezető szerzője.
Hosszabbítsa meg a termék élettartamát és takarítson meg erőforrásokat
A stabilabb szerves üveg fontos alkalmazásai a megjelenítési technológiák, például az OLED képernyők és a megújuló energiaforrások, például a szerves napelemek.
„Az OLED-ek fénykibocsátó szerves molekulák üvegrétegeiből állnak.Ha stabilabbak, az növelheti az OLED és végső soron a kijelző tartósságát” – magyarázta Sandra Hultmark.
Egy másik alkalmazás, amely előnyös lehet a stabilabb üvegből, a gyógyszerek.Az amorf gyógyszerek gyorsabban oldódnak fel, ami elősegíti a hatóanyag gyors felszívódását lenyeléskor.Ezért sok gyógyszer üvegképző gyógyszerformákat használ.A gyógyszerek esetében létfontosságú, hogy az üveges anyag idővel ne kristályosodjon ki.Minél stabilabb az üvegszerű gyógyszer, annál hosszabb a gyógyszer eltarthatósági ideje.
„Stabilabb üveggel vagy új üvegformázó anyagokkal számos termék élettartamát meghosszabbíthatjuk, ezáltal erőforrásokat és gazdaságosságot takaríthatunk meg” – mondta Christian Müller.
A „Science Advances” tudományos folyóiratban megjelent „A Xinyuanperylene keverék ultra-alacsony ridegségű üvegezése”.
Feladás időpontja: 2021. december 06