La 15-an de oktobro, esploristoj de Chalmers Universitato de Teknologio en Svedio sukcese kreis novan specon de ultrastabila kaj daŭra vitro kun eblaj aplikoj inkluzive de medicino, altnivelaj ciferecaj ekranoj kaj sunĉela teknologio.La studo montris, ke kiel miksi plurajn molekulojn (ĝis ok samtempe) povas produkti materialon, kiu funkcias same bone kiel la plej bonaj vitraj 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 ripetaj ŝablonoj.
La materialo, kiun ni kutime nomas "vitro" en la ĉiutaga vivo, plejparte baziĝas sur silicoksido, sed vitro povas esti farita el multaj malsamaj materialoj.Tial esploristoj ĉiam interesiĝas pri trovi novajn manierojn instigi malsamajn materialojn por formi ĉi tiun amorfan staton, kio povas konduki al la disvolviĝo de novaj okulvitroj kun plibonigitaj propraĵoj kaj novaj aplikoj.La nova esploro ĵus publikigita en la scienca revuo "Science Advances" reprezentas gravan paŝon antaŭen por la esplorado.
Nun, simple miksante multajn malsamajn molekulojn, ni subite malfermis la eblecon krei novajn kaj pli bonajn vitromaterialojn.Tiuj, kiuj studas organikajn molekulojn, scias, ke uzi miksaĵon de du aŭ tri malsamaj molekuloj povas helpi formi vitron, sed malmultaj povas atendi, ke aldoni pliajn molekulojn atingos tiajn bonegajn rezultojn,” la esplorteamo gvidis la esploradon.Profesoro Christian Müller de la Sekcio de Kemio kaj Kemia Inĝenierado de Ulms University diris.
Plej bonaj rezultoj por ajna vitroforma materialo
Kiam la likvaĵo malvarmiĝas sen kristaliĝo, vitro formiĝas, procezo nomata vitriĝo.La uzo de miksaĵo de du aŭ tri molekuloj por antaŭenigi vitroformadon 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 eĉ ok malsamaj molekuloj de perileno, kiuj sole havas altan fragilecon - ĉi tiu karakterizaĵo rilatas al la facileco kun kiu la materialo formas vitron.Sed miksi multajn molekulojn kune kondukas al signifa redukto de fragileco kaj formas tre fortan vitroforman kun ultra-malalta fragileco.
"La fragileco de la vitro, kiun ni faris en nia esplorado, estas tre malalta, kio reprezentas la plej bonan vitroforman kapablon.Ni mezuris ne nur ajnan organikan materialon sed ankaŭ polimerojn kaj neorganikajn materialojn (kiel groca metala vitro).La rezultoj estas eĉ pli bonaj ol ordinara vitro.La vitroforma kapablo de fenestrovitro estas unu el la plej bonaj vitroformistoj, kiujn ni konas, "diris Sandra Hultmark, doktora studento en la Sekcio de Kemio kaj Kemia Inĝenierado kaj la ĉefa aŭtoro de la studo.
Plilongigi produktan vivon kaj ŝparu rimedojn
Gravaj aplikoj por pli stabila organika vitro estas ekranteknologioj kiel ekzemple OLED-ekranoj kaj renoviĝantaj energioteknologioj kiel ekzemple organikaj sunĉeloj.
"OLED-oj estas kunmetitaj de vitraj tavoloj de lumelsendantaj organikaj molekuloj.Se ili estas pli stabilaj, ĝi povas pliigi la fortikecon de la OLED kaj finfine la fortikecon de la ekrano," klarigis Sandra Hultmark.
Alia apliko, kiu povas profiti de pli stabila vitro, estas drogoj.Amorfaj drogoj solvas pli rapide, kio helpas rapide sorbi la aktivan ingrediencon kiam ili estas ingestitaj.Tial, multaj medikamentoj utiligas vitroformajn drogformojn.Por drogoj, estas esenca, ke la vitreca materialo ne kristaliĝu kun la tempo.Ju pli stabila estas la vitreca drogo, des pli longa estas la breta vivo de la drogo.
"Kun pli stabila vitro aŭ novaj vitroformaj materialoj, ni povas plilongigi la funkcidaŭron de granda nombro da produktoj, tiel ŝparante rimedojn kaj ekonomion," diris Christian Müller.
"La vitriĝo de Xinyuanperylene miksaĵo kun tre malalta fragileco" estis publikigita en la scienca revuo "Science Advances".
Afiŝtempo: Dec-06-2021