Noong ika-15 ng Oktubre, matagumpay na nakalikha ang mga mananaliksik sa Chalmers University of Technology sa Sweden ng bagong uri ng ultra-stable at matibay na salamin na may mga potensyal na aplikasyon kabilang ang gamot, mga advanced na digital screen at solar cell technology. Ang pag-aaral ay nagpakita na kung paano paghaluin ang maramihang mga molecule (hanggang sa walo sa isang pagkakataon) ay maaaring makabuo ng isang materyal na gumaganap nang kasinghusay ng pinakamahusay na glass forming agent na kasalukuyang kilala.
Ang salamin, na kilala rin bilang "amorphous solid", ay isang materyal na walang long-range ordered structure-hindi ito bumubuo ng mga kristal. Sa kabilang banda, ang mga materyal na mala-kristal ay mga materyales na may mataas na order at paulit-ulit na mga pattern.
Ang materyal na karaniwan nating tinatawag na "salamin" sa pang-araw-araw na buhay ay halos nakabatay sa silica, ngunit ang salamin ay maaaring gawin ng maraming iba't ibang mga materyales. Samakatuwid, ang mga mananaliksik ay palaging interesado sa paghahanap ng mga bagong paraan upang hikayatin ang iba't ibang mga materyales upang mabuo ang amorphous na estado na ito, na maaaring humantong sa pagbuo ng mga bagong baso na may pinabuting mga katangian at mga bagong aplikasyon. Ang bagong pananaliksik na inilathala kamakailan sa siyentipikong journal na "Science Advances" ay kumakatawan sa isang mahalagang hakbang pasulong para sa pananaliksik.
Ngayon, sa pamamagitan lamang ng paghahalo ng maraming iba't ibang molekula, bigla naming binuksan ang potensyal na lumikha ng bago at mas mahusay na mga materyales sa salamin. Alam ng mga nag-aaral ng mga organikong molekula na ang paggamit ng pinaghalong dalawa o tatlong magkakaibang molekula ay maaaring makatulong sa pagbuo ng salamin, ngunit kakaunti ang maaaring asahan na ang pagdaragdag ng higit pang mga molekula ay makakamit ang gayong mahusay na mga resulta," pinangunahan ng pangkat ng pananaliksik ang pananaliksik. Sinabi ni Propesor Christian Müller mula sa Department of Chemistry at Chemical Engineering ng Ulms University.
Pinakamahusay na mga resulta para sa anumang materyal na bumubuo ng salamin
Kapag ang likido ay lumalamig nang walang pagkikristal, ang salamin ay nabuo, isang proseso na tinatawag na vitrification. Ang paggamit ng pinaghalong dalawa o tatlong molekula upang itaguyod ang pagbuo ng salamin ay isang mature na konsepto. Gayunpaman, ang epekto ng paghahalo ng isang malaking bilang ng mga molekula sa kakayahang bumuo ng salamin ay nakatanggap ng kaunting pansin.
Sinubukan ng mga mananaliksik ang isang halo ng hanggang walong iba't ibang mga molekula ng perylene, na nag-iisa ay may mataas na brittleness-ang katangiang ito ay nauugnay sa kadalian kung saan ang materyal ay bumubuo ng salamin. Ngunit ang paghahalo ng maraming molekula ay humahantong sa isang makabuluhang pagbawas sa brittleness at bumubuo ng isang napakalakas na dating salamin na may napakababang brittleness.
"Ang brittleness ng salamin na ginawa namin sa aming pananaliksik ay napakababa, na kumakatawan sa pinakamahusay na kakayahan sa pagbuo ng salamin. Sinukat namin hindi lamang ang anumang organikong materyal kundi pati na rin ang mga polymer at di-organikong materyales (tulad ng bulk metallic glass). Ang mga resulta ay mas mahusay kaysa sa ordinaryong salamin. Ang kakayahan sa pagbuo ng salamin ng salamin sa bintana ay isa sa mga pinakamahusay na tagabuo ng salamin na alam natin, "sabi ni Sandra Hultmark, isang mag-aaral ng doktor sa Department of Chemistry at Chemical Engineering at ang nangungunang may-akda ng pag-aaral.
Palawakin ang buhay ng produkto at i-save ang mga mapagkukunan
Ang mga mahahalagang aplikasyon para sa mas matatag na organic na salamin ay ang mga teknolohiya sa pagpapakita tulad ng mga OLED screen at mga teknolohiyang nababagong enerhiya gaya ng mga organic na solar cell.
"Ang mga OLED ay binubuo ng mga glass layer ng light-emitting organic molecules. Kung mas matatag ang mga ito, maaari nitong mapataas ang tibay ng OLED at sa huli ang tibay ng display," paliwanag ni Sandra Hultmark.
Ang isa pang application na maaaring makinabang mula sa mas matatag na salamin ay mga gamot. Ang mga amorphous na gamot ay mas mabilis na natutunaw, na tumutulong upang mabilis na masipsip ang aktibong sangkap kapag natutunaw. Samakatuwid, maraming gamot ang gumagamit ng mga form ng gamot na bumubuo ng salamin. Para sa mga gamot, mahalaga na ang materyal na vitreous ay hindi nag-crystallize sa paglipas ng panahon. Kung mas matatag ang malasalamin na gamot, mas mahaba ang buhay ng istante ng gamot.
"Sa mas matatag na salamin o mga bagong materyal na bumubuo ng salamin, maaari naming pahabain ang buhay ng serbisyo ng isang malaking bilang ng mga produkto, sa gayon ay nakakatipid ng mga mapagkukunan at ekonomiya," sabi ni Christian Müller.
"Ang vitrification ng Xinyuanperylene mixture na may ultra-low brittleness" ay nai-publish sa siyentipikong journal na "Science Advances".
Oras ng post: Dis-06-2021