15 кастрычніка даследчыкі з тэхналагічнага універсітэта Чалмерса ў Швецыі паспяхова стварылі новы тып ультрастабільнага і трывалага шкла з патэнцыяльнымі прыкладаннямі, уключаючы медыцыну, перадавыя лічбавыя экраны і тэхналогіі сонечных батарэй. Даследаванне паказала, што як змяшаць некалькі малекул (да васьмі за адзін раз), можа стварыць матэрыял, які працуе так жа добра, як і лепшыя агенты, якія ўтвараюць шкла, у цяперашні час вядомыя.
Шкло, таксама вядомае як "аморфнае цвёрдае рэчыва", з'яўляецца матэрыялам без упарадкаванай структуры далёкага дзеяння-ён не ўтварае крышталі. З іншага боку, крышталічныя матэрыялы - гэта матэрыялы з высока ўпарадкаванымі і паўтаральнымі ўзорамі.
Матэрыял, які мы звычайна называем "шклом" у паўсядзённым жыцці, у асноўным заснаваны на крэмнія, але шкло можна зрабіць з мноства розных матэрыялаў. Такім чынам, даследчыкі заўсёды зацікаўлены ў пошуку новых спосабаў заахвочвання розных матэрыялаў для фарміравання гэтага аморфнага стану, што можа прывесці да распрацоўкі новых акуляраў з паляпшэннем уласцівасцей і новых прыкладанняў. Новае даследаванне, нядаўна апублікаванае ў навуковым часопісе "Science Advances", уяўляе сабой важны крок наперад для даследаванняў.
Цяпер, проста змешваючы мноства розных малекул, мы раптам адкрылі патэнцыял для стварэння новых і лепшых шкляных матэрыялаў. Тыя, хто вывучае арганічныя малекулы, ведаюць, што выкарыстанне сумесі двух -трох розных малекул можа дапамагчы сфармаваць шкло, але мала хто можа чакаць, што даданне больш малекул дасягне такіх выдатных вынікаў ", - узначальвае даследаванне. Прафесар Крысціян Мюлер з кафедры хіміі і хімічнай тэхнікі Універсітэта ULMS.
Найлепшыя вынікі для любога матэрыялу, які ўтварае шкла
Калі вадкасць астуджаецца без крышталізацыі, утвараецца шкло, працэс, які называецца вітрыфікацыя. Выкарыстанне сумесі з двух -трох малекул для прасоўвання фарміравання шкла з'яўляецца сталай канцэпцыяй. Аднак эфект змешвання вялікай колькасці малекул на здольнасць да фарміравання шкла прыцягвае мала ўвагі.
Даследчыкі правяралі сумесь ажно восем розных малекул перылен, якія толькі маюць высокую аслабленасць-гэта характарыстыка звязана з лёгкасцю, з якой матэрыял утварае шкло. Але змешванне шматлікіх малекул разам прыводзіць да значнага зніжэння расстрэлаў і ўтварае вельмі моцнае шкло з ультра-нізкай аслабленасцю.
"Дасць шкла, якую мы зрабілі ў нашых даследаваннях, вельмі нізкая, што ўяўляе сабой лепшую здольнасць, якая ўтварае шкла. Мы вымералі не толькі любы арганічны матэрыял, але і палімеры і неарганічныя матэрыялы (напрыклад, аб'ёмнае металічнае шкло). Вынікі нават лепш, чым звычайнае шкло. Здольнасць фарміравання шкла ў аконным шкла - адзін з лепшых шкляных фарміраванняў, якія мы ведаем ", - сказала Сандра Хультмарк, дактарантура ў кафедры хіміі і хімічнай тэхнікі і вядучага аўтара даследавання.
Пашырайце тэрмін службы прадукту і эканоміць рэсурсы
Важным дадаткам для больш стабільнага арганічнага шкла з'яўляюцца такія тэхналогіі, як OLED -экраны і тэхналогіі аднаўляльных крыніц энергіі, такія як арганічныя сонечныя элементы.
"OLED складаюцца з шкляных слаёў светлавых арганічных малекул. Калі яны больш стабільныя, гэта можа павялічыць трываласць OLED і ў канчатковым выніку трываласць дысплея ", - растлумачыла Сандра Хультмарк.
Яшчэ адно прымяненне, якое можа скарыстацца больш устойлівым шклом, - гэта наркотыкі. Аморфныя прэпараты раствараюцца хутчэй, што дапамагае хутка паглынаць дзеючае рэчыва пры прыёме ўнутр. Такім чынам, у многіх леках выкарыстоўваюцца формы лекаў, якія ўтвараюць шкла. Для наркотыкаў жыццёва важна, каб шклопадобны матэрыял не крышталізаваўся з цягам часу. Чым больш стабільны шкляны прэпарат, тым даўжэй тэрмін захоўвання наркотыкаў.
"З дапамогай больш устойлівых матэрыялаў для шкла або новых шкла, мы можам падоўжыць тэрмін службы вялікай колькасці прадуктаў, тым самым эканоміць рэсурсы і эканомію", - сказаў Крысціян Мюлер.
"Віттрыфікацыя сумесі Xinyuanperylene з ультра-нізкай далікатнасцю" была апублікаваная ў навуковым часопісе "Навукавыя поспехі".
Час паведамлення: 06-2021 снежня