Fil-15 ta 'Ottubru, riċerkaturi fl-Università tat-Teknoloġija ta' Chalmers fl-Isvezja ħolqu b'suċċess tip ġdid ta 'ħġieġ ultra-stabbli u durabbli b'applikazzjonijiet potenzjali inklużi mediċina, skrins diġitali avvanzati u teknoloġija taċ-ċelloli solari.L-istudju wera li kif tħallat molekuli multipli (sa tmienja kull darba) jista 'jipproduċi materjal li jaħdem tajjeb daqs l-aqwa aġenti li jiffurmaw il-ħġieġ magħrufa bħalissa.
Il-ħġieġ, magħruf ukoll bħala "solidu amorfu", huwa materjal mingħajr struttura ordnata fuq medda twila - ma tifformax kristalli.Min-naħa l-oħra, materjali kristallini huma materjali b'xejriet ordnati ħafna u ripetuti.
Il-materjal li normalment insejħu "ħġieġ" fil-ħajja ta 'kuljum huwa l-aktar ibbażat fuq is-silika, iżda l-ħġieġ jista' jkun magħmul minn ħafna materjali differenti.Għalhekk, ir-riċerkaturi huma dejjem interessati li jsibu modi ġodda biex jinkoraġġixxu materjali differenti biex jiffurmaw dan l-istat amorfu, li jista 'jwassal għall-iżvilupp ta' nuċċalijiet ġodda bi proprjetajiet imtejba u applikazzjonijiet ġodda.Ir-riċerka l-ġdida ppubblikata reċentement fil-ġurnal xjentifiku "Science Advances" tirrappreżenta pass importanti 'l quddiem għar-riċerka.
Issa, billi sempliċement ħallat ħafna molekuli differenti, f'daqqa waħda ftaħna l-potenzjal li noħolqu materjali tal-ħġieġ ġodda u aħjar.Dawk li jistudjaw molekuli organiċi jafu li l-użu ta 'taħlita ta' żewġ jew tliet molekuli differenti jista 'jgħin biex jiffurmaw ħġieġ, iżda ftit jistgħu jistennew li ż-żieda ta' aktar molekuli se tikseb riżultati eċċellenti bħal dawn, "it-tim ta 'riċerka mexxa r-riċerka.Qal il-Professur Christian Müller mid-Dipartiment tal-Kimika u l-Inġinerija Kimika tal-Università ta 'Ulms.
L-aħjar riżultati għal kwalunkwe materjal li jifforma l-ħġieġ
Meta l-likwidu jibred mingħajr kristallizzazzjoni, jiġi ffurmat ħġieġ, proċess imsejjaħ vitrifikazzjoni.L-użu ta 'taħlita ta' żewġ jew tliet molekuli biex tippromwovi l-formazzjoni tal-ħġieġ huwa kunċett matur.Madankollu, l-effett tat-taħlit ta 'numru kbir ta' molekuli fuq il-kapaċità li jiffurmaw ħġieġ irċieva ftit attenzjoni.
Ir-riċerkaturi ttestjaw taħlita ta 'kemm tmien molekuli differenti tal-perilene, li waħedhom għandhom fraġilità għolja - din il-karatteristika hija relatata mal-faċilità li biha l-materjal jifforma ħġieġ.Iżda t-taħlit ta 'ħafna molekuli flimkien iwassal għal tnaqqis sinifikanti fil-fraġilità u jifforma ħġieġ b'saħħtu ħafna b'fraġilità ultra-baxxa.
“Il-fraġilità tal-ħġieġ li għamilna fir-riċerka tagħna hija baxxa ħafna, li tirrappreżenta l-aqwa ħila li tifforma l-ħġieġ.Aħna mkejla mhux biss kwalunkwe materjal organiku iżda wkoll polimeri u materjali inorganiċi (bħal ħġieġ metalliku bl-ingrossa).Ir-riżultati huma saħansitra aħjar mill-ħġieġ ordinarju.Il-ħila tal-ħġieġ tat-twieqi li jifforma l-ħġieġ hija waħda mill-aqwa formaturi tal-ħġieġ li nafu,” qalet Sandra Hultmark, studenta tad-dottorat fid-Dipartiment tal-Kimika u l-Inġinerija Kimika u l-awtur ewlieni tal-istudju.
Estendi l-ħajja tal-prodott u tiffranka r-riżorsi
Applikazzjonijiet importanti għal ħġieġ organiku aktar stabbli huma teknoloġiji tal-wiri bħal skrins OLED u teknoloġiji ta 'enerġija rinnovabbli bħal ċelloli solari organiċi.
“L-OLEDs huma komposti minn saffi tal-ħġieġ ta’ molekuli organiċi li jarmu d-dawl.Jekk ikunu aktar stabbli, jista’ jżid id-durabilità tal-OLED u fl-aħħar mill-aħħar id-durabilità tal-wiri,” spjegat Sandra Hultmark.
Applikazzjoni oħra li tista 'tibbenefika minn ħġieġ aktar stabbli hija d-drogi.Id-drogi amorfu jinħall aktar malajr, li jgħin biex jassorbi malajr l-ingredjent attiv meta jinbelgħu.Għalhekk, ħafna mediċini jutilizzaw forom tad-droga li jiffurmaw il-ħġieġ.Għad-drogi, huwa vitali li l-materjal vitruż ma jikkristallizzax maż-żmien.Iktar ma tkun stabbli l-mediċina tal-ħġieġ, iktar ikun twil il-ħajja fuq l-ixkaffa tal-mediċina.
"B'ħġieġ aktar stabbli jew materjali ġodda li jiffurmaw il-ħġieġ, nistgħu nespandu l-ħajja tas-servizz ta 'numru kbir ta' prodotti, u b'hekk niffrankaw ir-riżorsi u l-ekonomija," qal Christian Müller.
"Il-vitrifikazzjoni tat-taħlita Xinyuanperylene b'fraġilità ultra-baxxa" ġiet ippubblikata fil-ġurnal xjentifiku "Science Advances".
Ħin tal-post: Diċ-06-2021