Pada 15 Oktober, para peneliti di Chalmers University of Technology di Swedia telah berhasil menciptakan jenis baru kaca ultra-stabil dan tahan lama dengan aplikasi potensial termasuk obat, layar digital canggih dan teknologi sel surya. Studi ini menunjukkan bahwa cara mencampur banyak molekul (hingga delapan sekaligus) dapat menghasilkan bahan yang berkinerja sebaik agen pembentuk kaca terbaik yang saat ini dikenal.
Kaca, juga dikenal sebagai "amorf padat", adalah bahan tanpa struktur yang dipesan jarak jauh-tidak membentuk kristal. Di sisi lain, bahan kristal adalah bahan dengan pola yang sangat berulang dan berulang.
Bahan yang biasanya kita sebut "kaca" dalam kehidupan sehari -hari sebagian besar didasarkan pada silika, tetapi kaca dapat dibuat dari banyak bahan yang berbeda. Oleh karena itu, para peneliti selalu tertarik untuk menemukan cara baru untuk mendorong berbagai bahan untuk membentuk keadaan amorf ini, yang dapat mengarah pada pengembangan kacamata baru dengan sifat yang lebih baik dan aplikasi baru. Penelitian baru yang baru -baru ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah "Science Advances" mewakili langkah penting untuk penelitian ini.
Sekarang, dengan hanya mencampur banyak molekul yang berbeda, kami tiba -tiba membuka potensi untuk membuat bahan kaca baru dan lebih baik. Mereka yang mempelajari molekul organik tahu bahwa menggunakan campuran dua atau tiga molekul yang berbeda dapat membantu membentuk kaca, tetapi sedikit yang dapat berharap bahwa menambahkan lebih banyak molekul akan mencapai hasil yang sangat baik, ”tim peneliti memimpin penelitian. Profesor Christian Müller dari Departemen Kimia dan Teknik Kimia Universitas Ulms mengatakan.
Hasil terbaik untuk bahan pembentuk kaca apa pun
Ketika cairan dingin tanpa kristalisasi, kaca terbentuk, suatu proses yang disebut vitrifikasi. Penggunaan campuran dua atau tiga molekul untuk mempromosikan pembentukan kaca adalah konsep yang matang. Namun, efek pencampuran sejumlah besar molekul pada kemampuan untuk membentuk kaca hanya mendapat sedikit perhatian.
Para peneliti menguji campuran sebanyak delapan molekul perylene yang berbeda, yang sendiri memiliki karakteristik kerapuhan yang tinggi-karakteristik ini terkait dengan kemudahan dengan mana bahan membentuk kaca. Tetapi mencampur banyak molekul bersama-sama menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam kerapuhan dan membentuk kaca yang sangat kuat dengan kerapuhan yang sangat rendah.
“Kerapuhan kaca yang kami buat dalam penelitian kami sangat rendah, yang mewakili kemampuan pembentukan kaca terbaik. Kami telah mengukur tidak hanya bahan organik tetapi juga polimer dan bahan anorganik (seperti kaca logam curah). Hasilnya bahkan lebih baik daripada kaca biasa. Kemampuan pembentukan kaca kaca jendela adalah salah satu pembentuk kaca terbaik yang kita kenal, ”kata Sandra Hultmark, seorang mahasiswa doktoral di Departemen Kimia dan Teknik Kimia dan penulis utama penelitian ini.
Perpanjang umur produk dan hemat sumber daya
Aplikasi penting untuk kaca organik yang lebih stabil adalah teknologi tampilan seperti layar OLED dan teknologi energi terbarukan seperti sel surya organik.
“OLED terdiri dari lapisan kaca molekul organik yang memancarkan cahaya. Jika mereka lebih stabil, itu dapat meningkatkan daya tahan OLED dan pada akhirnya daya tahan tampilan, ”jelas Sandra Hultmark.
Aplikasi lain yang mungkin mendapat manfaat dari kaca yang lebih stabil adalah obat -obatan. Obat amorf larut lebih cepat, yang membantu untuk dengan cepat menyerap bahan aktif saat dicerna. Oleh karena itu, banyak obat menggunakan bentuk obat pembentuk kaca. Untuk obat -obatan, sangat penting bahwa bahan vitreous tidak mengkristal dari waktu ke waktu. Semakin stabil obat kaca, semakin lama umur simpan obat.
"Dengan kaca yang lebih stabil atau bahan pembentuk kaca baru, kami dapat memperpanjang masa pakai sejumlah besar produk, sehingga menghemat sumber daya dan ekonomi," kata Christian Müller.
"Vitrifikasi campuran xinyuanperylene dengan keterbukaan ultra-rendah" telah diterbitkan dalam jurnal ilmiah "Science Advance".
Waktu posting: Des-06-2021