Vào ngày 15 tháng 10, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển đã tạo ra thành công một loại kính cực kỳ ổn định và bền bỉ với các ứng dụng tiềm năng bao gồm y học, màn hình kỹ thuật số tiên tiến và công nghệ pin mặt trời. Nghiên cứu cho thấy rằng làm thế nào để trộn nhiều phân tử (tối đa tám lần) có thể tạo ra một vật liệu hoạt động tốt như các tác nhân tạo thủy tinh tốt nhất hiện được biết đến.
Thủy tinh, còn được gọi là rắn vô định hình, là một vật liệu không có cấu trúc theo thứ tự tầm xa-nó không tạo thành tinh thể. Mặt khác, các vật liệu tinh thể là các vật liệu có các mẫu có trật tự và lặp lại cao.
Các vật liệu mà chúng ta thường gọi là Glass Glass trong cuộc sống hàng ngày chủ yếu dựa trên silica, nhưng thủy tinh có thể được làm bằng nhiều vật liệu khác nhau. Do đó, các nhà nghiên cứu luôn quan tâm đến việc tìm ra những cách mới để khuyến khích các vật liệu khác nhau hình thành trạng thái vô định hình này, điều này có thể dẫn đến sự phát triển của kính mới với các đặc tính được cải thiện và các ứng dụng mới. Nghiên cứu mới gần đây đã được công bố trên tạp chí Khoa học Khoa học tiến bộ, đại diện cho một bước tiến quan trọng cho nghiên cứu.
Bây giờ, chỉ bằng cách trộn nhiều phân tử khác nhau, chúng tôi đột nhiên mở ra tiềm năng để tạo ra các vật liệu thủy tinh mới và tốt hơn. Những người nghiên cứu các phân tử hữu cơ biết rằng sử dụng hỗn hợp hai hoặc ba phân tử khác nhau có thể giúp tạo thành thủy tinh, nhưng ít ai có thể mong đợi rằng việc thêm nhiều phân tử sẽ đạt được kết quả tuyệt vời như vậy, nhóm nghiên cứu đã dẫn đầu nghiên cứu. Giáo sư Christian Müller từ Khoa Hóa học và Kỹ thuật Hóa học của Đại học Ulms cho biết.
Kết quả tốt nhất cho bất kỳ vật liệu hình thành thủy tinh nào
Khi chất lỏng nguội mà không kết tinh, thủy tinh được hình thành, một quá trình gọi là Vitrication. Việc sử dụng hỗn hợp hai hoặc ba phân tử để thúc đẩy sự hình thành thủy tinh là một khái niệm trưởng thành. Tuy nhiên, ảnh hưởng của việc trộn một số lượng lớn các phân tử đến khả năng hình thành thủy tinh đã nhận được rất ít sự chú ý.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hỗn hợp có tới tám phân tử perylen khác nhau, một mình có độ giòn cao-đặc điểm này có liên quan đến sự dễ dàng mà vật liệu tạo thành thủy tinh. Nhưng trộn lẫn nhiều phân tử với nhau dẫn đến giảm đáng kể độ giòn và tạo thành một loại thủy tinh rất mạnh trước đây với độ giòn cực thấp.
Sự nhanh nhẹn của kính chúng tôi thực hiện trong nghiên cứu của chúng tôi là rất thấp, đại diện cho khả năng hình thành kính tốt nhất. Chúng tôi đã đo không chỉ bất kỳ vật liệu hữu cơ nào mà cả polyme và vật liệu vô cơ (như thủy tinh kim loại số lượng lớn). Kết quả thậm chí còn tốt hơn thủy tinh thông thường. Khả năng tạo hình thủy tinh của kính cửa sổ là một trong những nhà tạo dạng thủy tinh tốt nhất mà chúng tôi biết, ông Sandra Hultmark, một sinh viên tiến sĩ của Khoa Hóa học và Kỹ thuật Hóa học và là tác giả chính của nghiên cứu.
Mở rộng tuổi thọ sản phẩm và tiết kiệm tài nguyên
Các ứng dụng quan trọng cho kính hữu cơ ổn định hơn là các công nghệ hiển thị như màn hình OLED và các công nghệ năng lượng tái tạo như pin mặt trời hữu cơ.
Các OLED bao gồm các lớp thủy tinh của các phân tử hữu cơ phát sáng. Nếu chúng ổn định hơn, nó có thể làm tăng độ bền của OLED và cuối cùng là độ bền của màn hình, Sandra Hultmark giải thích.
Một ứng dụng khác có thể được hưởng lợi từ thủy tinh ổn định hơn là thuốc. Thuốc vô định hình hòa tan nhanh hơn, giúp nhanh chóng hấp thụ thành phần hoạt chất khi ăn vào. Do đó, nhiều loại thuốc sử dụng các dạng thuốc tạo thủy tinh. Đối với thuốc, điều quan trọng là vật liệu thủy tinh thể không kết tinh theo thời gian. Thuốc thủy tinh càng ổn định, thời hạn sử dụng của thuốc càng dài.
Với các vật liệu hình thành kính hoặc thủy tinh mới ổn định hơn, chúng tôi có thể kéo dài tuổi thọ của một số lượng lớn sản phẩm, từ đó tiết kiệm tài nguyên và kinh tế, theo Christian Christian Müller.
Sự kết hợp của hỗn hợp Xinnyuanperylene với độ giòn cực thấp đã được công bố trên tạp chí khoa học khoa học tiến bộ.
Thời gian đăng: Dec-06-2021