Pada 15 Oktober, penyelidik di Chalmers University of Technology di Sweden telah berjaya mencipta jenis baru kaca ultra-stabil dan tahan lama dengan aplikasi yang berpotensi termasuk ubat, skrin digital lanjutan dan teknologi sel solar. Kajian menunjukkan bahawa bagaimana untuk mencampurkan pelbagai molekul (sehingga lapan pada satu masa) dapat menghasilkan bahan yang melakukan sebagus sebagai agen pembentukan kaca terbaik yang kini diketahui.
Kaca, juga dikenali sebagai "pepejal amorf", adalah bahan tanpa struktur yang diperintahkan jarak jauh-ia tidak membentuk kristal. Sebaliknya, bahan kristal adalah bahan dengan corak yang sangat diperintahkan dan berulang.
Bahan yang biasanya kita panggil "kaca" dalam kehidupan seharian kebanyakannya berdasarkan silika, tetapi kaca boleh dibuat dari banyak bahan yang berbeza. Oleh itu, penyelidik sentiasa berminat untuk mencari cara baru untuk menggalakkan bahan -bahan yang berbeza untuk membentuk keadaan amorf ini, yang boleh membawa kepada pembangunan gelas baru dengan sifat yang lebih baik dan aplikasi baru. Penyelidikan baru yang baru -baru ini diterbitkan dalam jurnal saintifik "Kemajuan Sains" merupakan langkah penting untuk penyelidikan.
Sekarang, dengan hanya mencampurkan banyak molekul yang berbeza, kami tiba -tiba membuka potensi untuk menghasilkan bahan kaca baru dan lebih baik. Mereka yang mempelajari molekul organik tahu bahawa menggunakan campuran dua atau tiga molekul yang berbeza dapat membantu membentuk kaca, tetapi hanya sedikit yang dapat menjangkakan bahawa menambah lebih banyak molekul akan mencapai hasil yang sangat baik, "pasukan penyelidikan mengetuai penyelidikan. Profesor Christian Müller dari Jabatan Kimia dan Kejuruteraan Kimia Ulms University berkata.
Hasil terbaik untuk bahan pembentukan kaca
Apabila cecair sejuk tanpa penghabluran, kaca terbentuk, proses yang dipanggil vitrifikasi. Penggunaan campuran dua atau tiga molekul untuk mempromosikan pembentukan kaca adalah konsep yang matang. Walau bagaimanapun, kesan pencampuran sejumlah besar molekul keupayaan untuk membentuk kaca telah mendapat sedikit perhatian.
Para penyelidik menguji campuran sebanyak lapan molekul perylene yang berbeza, yang semata-mata mempunyai ciri-ciri yang tinggi-ciri ini berkaitan dengan kemudahan yang membentuk bahan-bahan. Tetapi mencampurkan banyak molekul bersama-sama membawa kepada pengurangan ketara dalam kegelapan dan membentuk bekas kaca yang sangat kuat dengan kelembutan ultra-rendah.
"Keberanian kaca yang kami buat dalam penyelidikan kami sangat rendah, yang mewakili keupayaan pembentukan kaca terbaik. Kami telah mengukur bukan sahaja bahan organik tetapi juga polimer dan bahan bukan organik (seperti kaca logam pukal). Hasilnya lebih baik daripada kaca biasa. Keupayaan membentuk kaca kaca tingkap adalah salah satu pembentuk kaca terbaik yang kita tahu, "kata Sandra Hultmark, seorang pelajar kedoktoran di Jabatan Kimia dan Kejuruteraan Kimia dan pengarang utama kajian.
Memanjangkan hayat produk dan menjimatkan sumber
Aplikasi penting untuk kaca organik yang lebih stabil adalah teknologi paparan seperti skrin OLED dan teknologi tenaga boleh diperbaharui seperti sel solar organik.
"OLED terdiri daripada lapisan kaca molekul organik yang memancarkan cahaya. Jika mereka lebih stabil, ia boleh meningkatkan ketahanan OLED dan akhirnya ketahanan paparan, "jelas Sandra Hultmark.
Satu lagi aplikasi yang mungkin mendapat manfaat daripada kaca yang lebih stabil ialah ubat. Ubat amorf membubarkan lebih cepat, yang membantu dengan cepat menyerap bahan aktif apabila ditelan. Oleh itu, banyak ubat menggunakan bentuk ubat pembentuk kaca. Untuk ubat -ubatan, adalah penting bahawa bahan vitreous tidak mengkristal dari masa ke masa. Semakin stabil dadah kaca, semakin lama jangka hayat dadah.
"Dengan lebih banyak kaca yang stabil atau bahan pembentukan kaca baru, kami dapat memperluaskan hayat perkhidmatan sejumlah besar produk, dengan itu menjimatkan sumber dan ekonomi," kata Christian Müller.
"Vitrification of Xinyuanperylene campuran dengan kelembutan ultra-rendah" telah diterbitkan dalam jurnal saintifik "Kemajuan Sains".
Masa Post: Dec-06-2021