O 15 de outubro, investigadores da Chalmers University of Technology de Suecia crearon con éxito un novo tipo de vidro ultraestable e duradeiro con aplicacións potenciais incluíndo medicina, pantallas dixitais avanzadas e tecnoloxía de células solares. O estudo demostrou que como mesturar múltiples moléculas (ata oito á vez) pode producir un material que funcione tan bo como os mellores axentes que forman o vidro coñecidos actualmente.
O vidro, tamén coñecido como "sólido amorfo", é un material sen unha estrutura ordenada de longo alcance, non forma cristais. Por outra banda, os materiais cristalinos son materiais con patróns altamente ordenados e repetidos.
O material que normalmente chamamos "vidro" na vida diaria baséase principalmente na sílice, pero o vidro pode ser feito de moitos materiais diferentes. Polo tanto, os investigadores están sempre interesados en atopar novas formas de animar a diferentes materiais para formar este estado amorfo, o que pode levar ao desenvolvemento de novas lentes con propiedades e novas aplicacións. A nova investigación publicada recentemente na revista científica "Science Advances" representa un importante paso adiante para a investigación.
Agora, simplemente mesturando moitas moléculas diferentes, de súpeto abrimos o potencial de crear novos e mellores materiais de vidro. Aqueles que estudan moléculas orgánicas saben que usar unha mestura de dúas ou tres moléculas diferentes pode axudar a formar vidro, pero poucos poden esperar que engadir máis moléculas obterá resultados tan excelentes ", o equipo de investigación liderou a investigación. Dixo o profesor Christian Müller do Departamento de Química e Enxeñaría Química da Universidade de Ulms.
Os mellores resultados para calquera material de formación de vidro
Cando o líquido se arrefría sen cristalización, fórmase o vidro, un proceso chamado vitrificación. O uso dunha mestura de dúas ou tres moléculas para promover a formación de vidro é un concepto maduro. Non obstante, o efecto de mesturar un gran número de moléculas sobre a capacidade de formar vidro recibiu pouca atención.
Os investigadores probaron unha mestura de ata oito moléculas de perileno diferentes, que por si só teñen unha gran incendencia, esta característica está relacionada coa facilidade coa que o material forma o vidro. Pero a mestura de moitas moléculas xuntos leva a unha redución significativa da incendencia e forma un vidro moi forte con brustes ultra-baixa.
"A incendencia do vidro que fixemos na nosa investigación é moi baixa, o que representa a mellor capacidade de formación de vidro. Medimos non só ningún material orgánico, senón tamén polímeros e materiais inorgánicos (como o vidro metálico a granel). Os resultados son aínda mellores que o vidro común. A capacidade de formación de vidro do vidro de fiestras é un dos mellores formadores de vidro que coñecemos ", dixo Sandra Hultmark, estudante de doutoramento no Departamento de Química e Enxeñaría Química e a autora principal do estudo.
Ampliar a vida do produto e aforrar recursos
As aplicacións importantes para vidro orgánico máis estables son tecnoloxías de visualización como pantallas OLED e tecnoloxías de enerxía renovable como as células solares orgánicas.
“OLEDS está composto por capas de vidro de moléculas orgánicas emisoras de luz. Se son máis estables, pode aumentar a durabilidade do OLED e, en definitiva, a durabilidade da pantalla ", explicou Sandra Hultmark.
Outra aplicación que pode beneficiarse dun vidro máis estable é as drogas. As drogas amorfas disólvense máis rápido, o que axuda a absorber rapidamente o ingrediente activo cando se inxire. Polo tanto, moitas drogas utilizan formas de drogas formadoras de vidro. Para as drogas, é vital que o material vítreo non se cristalice co paso do tempo. Canto máis estable sexa a droga de vidro, máis longa a vida útil da droga.
"Con un vidro máis estable ou materiais de formación de vidro novos, podemos ampliar a vida útil dun gran número de produtos, aforrando así recursos e economía", dixo Christian Müller.
"A vitrificación da mestura de xinanperileno con ultra-baixa brittleess" foi publicada na revista científica "Avances científicos".
Tempo de publicación: decembro do 06-2021