"عالی" شیشه فوق العاده پایدار و بادوام جدید چیست

در 15 اکتبر ، محققان دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد با موفقیت نوع جدیدی از شیشه های فوق العاده پایدار و بادوام را با کاربردهای بالقوه از جمله دارو ، صفحه های دیجیتال پیشرفته و فناوری سلول خورشیدی ایجاد کرده اند. این مطالعه نشان داد که چگونه می توان چندین مولکول را مخلوط کرد (حداکثر هشت در یک زمان) می تواند ماده ای را تولید کند که به اندازه بهترین عوامل تشکیل دهنده شیشه ای که در حال حاضر شناخته شده است ، عملکرد خوبی داشته باشد.

شیشه ای که به عنوان "جامد آمورف" نیز شناخته می شود ، ماده ای است که دارای ساختار مرتبه ای با برد طولانی است-این کریستال ها را تشکیل نمی دهد. از طرف دیگر ، مواد کریستالی موادی با الگوهای بسیار مرتب و مکرر هستند.

موادی که معمولاً در زندگی روزمره "شیشه" می نامیم بیشتر مبتنی بر سیلیس است ، اما شیشه می تواند از بسیاری از مواد مختلف ساخته شود. بنابراین ، محققان همیشه علاقه مند به یافتن راه های جدید برای تشویق مواد مختلف برای تشکیل این حالت آمورف هستند که ممکن است منجر به توسعه عینک های جدید با خواص بهبود یافته و کاربردهای جدید شود. تحقیقات جدیدی که اخیراً در ژورنال علمی "Science Advances" منتشر شده است ، گام مهمی برای تحقیق است.

اکنون ، با مخلوط کردن بسیاری از مولکول های مختلف ، ناگهان پتانسیل ایجاد مواد شیشه ای جدید و بهتر را باز کردیم. کسانی که مولکول های آلی را مطالعه می کنند می دانند که استفاده از ترکیبی از دو یا سه مولکول مختلف می تواند به تشکیل شیشه کمک کند ، اما کمتر کسی می تواند انتظار داشته باشد که اضافه کردن مولکول های بیشتر به چنین نتایج عالی دست یابد. " پروفسور کریستین مولر از گروه شیمی و مهندسی شیمی دانشگاه Ulms گفت.

بهترین نتیجه برای هر ماده تشکیل شیشه

هنگامی که مایع بدون تبلور خنک می شود ، شیشه تشکیل می شود ، فرآیندی به نام vitrification. استفاده از مخلوطی از دو یا سه مولکول برای ترویج تشکیل شیشه یک مفهوم بالغ است. با این حال ، تأثیر مخلوط کردن تعداد زیادی مولکول در توانایی تشکیل شیشه مورد توجه کمی قرار گرفته است.

محققان مخلوطی از هشت مولکول پریلن مختلف را آزمایش کردند ، که به تنهایی دارای یک شستشوی بالایی هستند-این ویژگی مربوط به سهولت است که مواد با آن شیشه تشکیل می دهند. اما مخلوط کردن بسیاری از مولکول ها در کنار هم منجر به کاهش قابل توجهی در شستشو می شود و یک شیشه بسیار قوی را با شستشوی فوق العاده کم تشکیل می دهد.

وی گفت: "شستشوی شیشه ای که در تحقیقات ما انجام دادیم بسیار کم است ، که بهترین توانایی شیشه سازی را نشان می دهد. ما نه تنها هر ماده آلی بلکه پلیمرها و مواد معدنی (مانند شیشه فلزی فله) اندازه گیری کرده ایم. نتایج حتی بهتر از شیشه معمولی است. توانایی تشکیل شیشه شیشه پنجره یکی از بهترین سازندگان شیشه ای است که ما می شناسیم. "گفت: Sandra Hultmark ، دانشجوی دکترا در گروه شیمی و مهندسی شیمی و نویسنده اصلی این مطالعه.

عمر محصول را گسترش داده و منابع را ذخیره کنید

برنامه های مهم برای شیشه های آلی با ثبات تر فناوری های نمایشگر مانند صفحه نمایش OLED و فن آوری های انرژی تجدید پذیر مانند سلولهای خورشیدی آلی هستند.

OLED ها از لایه های شیشه ای مولکول های آلی در حال تابش نور تشکیل شده اند. اگر آنها پایدارتر باشند ، ممکن است دوام OLED و در نهایت دوام صفحه نمایش را افزایش دهد. "

برنامه دیگری که ممکن است از شیشه با ثبات تر بهره مند شود ، داروها است. داروهای آمورف سریعتر حل می شوند و این به شما کمک می کند تا در هنگام مصرف به سرعت ماده فعال را جذب کنید. بنابراین ، بسیاری از داروها از فرم های دارویی تشکیل می دهند. برای داروها ، بسیار مهم است که مواد زجاجیه به مرور زمان متبلور نشوند. هرچه داروی شیشه ای با ثبات تر باشد ، ماندگاری دارو بیشتر خواهد بود.

کریستین مولر گفت: "با استفاده از مواد شیشه ای پایدار یا شیشه جدید ، می توانیم عمر خدمات تعداد زیادی از محصولات را گسترش دهیم و از این طریق منابع و اقتصاد را نجات دهیم."

"زباله مخلوط Xinyuanperylene با شکنندگی فوق العاده کم" در مجله علمی "Science Advances" منتشر شده است.