La 15-an de oktobro, esploristoj ĉe Universitato de Teknologio Chalmers en Svedio sukcese kreis novan tipon de ultra-stabila kaj daŭra vitro kun eblaj aplikoj inkluzive de medicino, progresintaj ciferecaj ekranoj kaj sunaj ĉelaj teknologioj. La studo montris, ke kiel miksi multoblajn molekulojn (ĝis ok samtempe) povas produkti materialon, kiu agas tiel bone kiel la plej bonaj vitraj formantaj agentoj nuntempe konataj.
Vitro, ankaŭ konata kiel "amorfa solido", estas materialo sen longdistanca ordigita strukturo-ĝi ne formas kristalojn. Aliflanke, kristalaj materialoj estas materialoj kun tre ordigitaj kaj ripetantaj ŝablonoj.
La materialo, kiun ni kutime nomas "vitro" en ĉiutaga vivo, plejparte baziĝas sur siliko, sed vitro povas esti farita el multaj diversaj materialoj. Tial esploristoj ĉiam interesas trovi novajn manierojn instigi malsamajn materialojn por formi ĉi tiun amorfan staton, kiu povus konduki al disvolviĝo de novaj okulvitroj kun plibonigitaj proprietoj kaj novaj aplikoj. La nova esplorado ĵus publikigita en la Scienca Revuo "Sciencaj Antaŭenigoj" reprezentas gravan paŝon antaŭen por la esplorado.
Nun, simple miksante multajn malsamajn molekulojn, ni subite malfermis la eblon krei novajn kaj pli bonajn vitrajn materialojn. Tiuj, kiuj studas organikajn molekulojn, scias, ke uzado de miksaĵo de du aŭ tri malsamaj molekuloj povas helpi formi vitron, sed malmultaj povas atendi, ke aldoni pli da molekuloj atingos tiajn bonegajn rezultojn, "la esplora teamo gvidis la esploradon. Profesoro Christian Müller de la Sekcio de Kemio kaj Kemia Inĝenierado de Ulms -Universitato diris.
Plej bonaj rezultoj por iu ajn glaso formanta materialon
Kiam la likvaĵo malvarmas sen kristaliĝo, vitro estas formita, procezo nomata vitrifiko. La uzo de miksaĵo de du aŭ tri molekuloj por antaŭenigi vitran formadon estas matura koncepto. Tamen, la efiko de miksado de granda nombro da molekuloj sur la kapablo formi vitron ricevis malmultan atenton.
La esploristoj testis miksaĵon de ĝis ok malsamaj perilenaj molekuloj, kiuj sole havas altan maldolĉecon-ĉi tiu trajto rilatas al la facileco kun kiu la materialo formas vitron. Sed miksi multajn molekulojn kune kondukas al grava redukto de maldolĉeco kaj formas tre fortan vitron antaŭe kun ultra-malalta maldolĉeco.
“La maldolĉeco de la vitro, kiun ni faris en nia esplorado, estas tre malalta, kio reprezentas la plej bonan vitran forman kapablon. Ni mezuris ne nur ajnan organikan materialon, sed ankaŭ polimerojn kaj neorganikajn materialojn (kiel ekzemple pogranda metala vitro). La rezultoj estas eĉ pli bonaj ol ordinara vitro. La vitra formado de fenestra vitro estas unu el la plej bonaj vitraj formantoj, kiujn ni konas, "diris Sandra Hultmark, doktora studento en la Fako pri Kemio kaj Kemia Inĝenierado kaj la ĉefa aŭtoro de la studo.
Plilongigu produktan vivon kaj ŝparu rimedojn
Gravaj aplikoj por pli stabila organika vitro estas montritaj teknologioj kiel OLED -ekranoj kaj renovigeblaj energiaj teknologioj kiel organikaj sunaj ĉeloj.
“OLEDoj estas kunmetitaj de vitraj tavoloj de lumaj organikaj molekuloj. Se ili estas pli stabilaj, ĝi eble pliigos la fortikecon de la OLED kaj finfine la fortikecon de la ekrano, "klarigis Sandra Hultmark.
Alia apliko, kiu eble profitos de pli stabila vitro, estas drogoj. Amorfaj drogoj dissolviĝas pli rapide, kio helpas rapide sorbi la aktivan ingrediencon kiam ingestita. Tial multaj drogoj uzas vitrajn formajn drogojn. Por drogoj, estas esenca, ke la vitreca materialo ne kristaliĝu kun la tempo. Ju pli stabila estas la vitra drogo, des pli longa la breta vivo de la drogo.
"Kun pli stabila vitro aŭ novaj vitraj formantaj materialoj, ni povas plilongigi la servan vivon de granda nombro da produktoj, tiel ŝparante rimedojn kaj ekonomion," Christian Müller diris.
"La vitrifiko de Xinyuanperylena miksaĵo kun ultra-malalta maldolĉeco" estis publikigita en la scienca gazeto "Science Advances".
Afiŝotempo: Dec-06-2021