15. oktobra, istraživači na Chalmers University of Technology u Švedskoj uspješno su stvorili novu vrstu ultra stabilnog i izdržljivog stakla s potencijalnim primjenama, uključujući lijekove, napredne digitalne ekrane i tehnologiju solarne ćelije. Studija je pokazala da mješari više molekula (do osam odjednom) može proizvesti materijal koji nastupa kao najbolji agenti za oblikovanje stakla koji su trenutno poznati.
Staklo, poznato i kao "amorfna solidna", materijal je bez dugoročne naručene strukture - ne formira kristale. S druge strane, kristalni materijali su materijali s visoko naručenim i ponavljajućim uzorcima.
Materijal koji obično zovemo "čaša" u svakodnevnom životu uglavnom se zasniva na siliciji, ali staklo se može izraditi od mnogih različitih materijala. Stoga su istraživači uvijek zainteresirani za pronalaženje novih načina za poticanje različitih materijala za formiranje ovog amorfnog stanja, što može dovesti do razvoja novih čaša sa poboljšanim svojstvima i novim aplikacijama. Nova istraživanja nedavno objavljena u naučnom časopisu "Naučni napredak" predstavlja važan korak naprijed za istraživanje.
Sada, jednostavnim miješanjem mnogih različitih molekula iznenada smo otvorili potencijal za stvaranje novih i boljih staklenih materijala. Oni koji studiraju organske molekule znaju da se upotreba dva ili tri različita molekula može pomoći u obliku stakla, ali malo može očekivati da će dodavanje više molekula postići tako odlične rezultate ", vodio je istraživački tim. Rekao je profesor Christian Müller iz Odjela za hemiju i hemijskom inženjerstvu Univerziteta ULMS-a.
Najbolji rezultati za bilo koji materijal za oblikovanje stakla
Kad se tekućina hladi bez kristalizacije, formira se staklo, proces pod nazivom Vitrifikacija. Upotreba mješavine dvije ili tri molekula za promociju stakla formacija je zreli koncept. Međutim, učinak miješanja velikog broja molekula na sposobnost formiranja stakla primio je malo pažnje.
Istraživači su testirali mješavinu čak osam različitih molekula perilena, što sami imaju veliku baznost - ovu karakteristiku povezana je s lakoćom s kojim materijal formira staklo. Ali miješanje mnogih molekula zajedno dovodi do značajnog smanjenja bablinenosti i formira vrlo jaku staklenu bivšu s ultra niskom prvom redu.
"Brittlest o čaše koju smo napravili u našem istraživanju je vrlo niska, što predstavlja najbolju sposobnost oblikovanja stakla. Mjerili smo ne samo organski materijal, već i polimere i anorganske materijale (poput rasutog metalnog stakla). Rezultati su još bolji od običnog stakla. Mogućnost oblikovanja stakla je jedan od najboljih staklenih formata koji znamo ", rekao je Sandra Hultmark, doktorski student u odjelu za hemiju i hemijsku inženjersku i glavnom autoru studije.
Proširite život proizvoda i uštedite resurse
Važne aplikacije za stabilnije organsko staklo su tehnologije prikazane kao što su OLED ekrani i obnovljive energetske tehnologije kao što su organske solarne ćelije.
"OLEDS su sastavljene od slojeva staklenih organskih molekula koji emitiraju svjetlost. Ako su stabilniji, može povećati izdržljivost OLED-a i u konačnici izdržljivost ekrana ", objasnila je Sandra Hultmark.
Druga aplikacija koja može imati koristi od stabilnijeg stakla je droga. Amorfni lijekovi se rastvaraju brže, što pomaže u brzom upijanju aktivnog sastojka prilikom gutanja. Stoga mnogi lijekovi koriste obrasce za lijekove koji formiraju staklo. Za drogu je od vitalnog značaja da se staklasti materijal tokom vremena ne kristalizira. Što je stabilnije stakleni lijek, što je duže trajanje lijeka.
"Sa stabilnijim staklom ili novim materijalima koji formiraju staklo možemo proširiti radni vijek velikog broja proizvoda, čime štedi resurse i ekonomiju", rekao je Christian Müller.
"Vitrifikacija Xinyuanpelene smjese sa ultra niskom prvom mjestu" objavljena je u naučnom časopisu "Naučni napredak".
Pošta: Dec-06-2021