Mnamo tarehe 15 Oktoba, watafiti katika Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Chalmers nchini Uswidi wamefaulu kuunda aina mpya ya glasi isiyoweza kudumu na ya kudumu yenye matumizi yanayowezekana ikiwa ni pamoja na dawa, skrini za kidijitali za hali ya juu na teknolojia ya seli za jua. Utafiti ulionyesha kuwa jinsi ya kuchanganya molekuli nyingi (hadi nane kwa wakati mmoja) inaweza kutoa nyenzo ambayo hufanya kazi vizuri kama mawakala bora wa kuunda glasi inayojulikana sasa.
Kioo, pia kinachojulikana kama "imara ya amofasi", ni nyenzo isiyo na muundo wa masafa marefu - haifanyi fuwele. Kwa upande mwingine, vifaa vya fuwele ni nyenzo zilizo na mifumo iliyoagizwa sana na ya kurudia.
Nyenzo ambazo kwa kawaida tunaziita "kioo" katika maisha ya kila siku hutegemea zaidi silika, lakini kioo kinaweza kutengenezwa kwa nyenzo nyingi tofauti. Kwa hiyo, watafiti daima wana nia ya kutafuta njia mpya za kuhimiza vifaa mbalimbali ili kuunda hali hii ya amorphous, ambayo inaweza kusababisha maendeleo ya glasi mpya na mali iliyoboreshwa na maombi mapya. Utafiti mpya uliochapishwa hivi majuzi katika jarida la kisayansi "Maendeleo ya Sayansi" unawakilisha hatua muhimu mbele ya utafiti.
Sasa, kwa kuchanganya tu molekuli nyingi tofauti, ghafla tulifungua uwezekano wa kuunda nyenzo mpya na bora za kioo. Wale wanaosoma molekuli za kikaboni wanajua kuwa kutumia mchanganyiko wa molekuli mbili au tatu tofauti kunaweza kusaidia kuunda glasi, lakini wachache wanaweza kutarajia kwamba kuongeza molekuli zaidi kutapata matokeo bora kama haya, "timu ya watafiti iliongoza utafiti huo. Profesa Christian Müller kutoka Idara ya Kemia na Uhandisi wa Kemikali wa Chuo Kikuu cha Ulms alisema.
Matokeo bora kwa nyenzo yoyote ya kutengeneza glasi
Wakati kioevu kinapoa bila fuwele, kioo huundwa, mchakato unaoitwa vitrification. Matumizi ya mchanganyiko wa molekuli mbili au tatu ili kukuza uundaji wa kioo ni dhana ya kukomaa. Hata hivyo, athari ya kuchanganya idadi kubwa ya molekuli juu ya uwezo wa kuunda kioo imepata tahadhari kidogo.
Watafiti walijaribu mchanganyiko wa molekuli nane tofauti za perylene, ambazo peke yake zina brittleness ya juu-tabia hii inahusiana na urahisi wa kutengeneza glasi. Lakini kuchanganya molekuli nyingi pamoja husababisha kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa brittleness na kuunda kioo cha nguvu sana cha zamani na brittleness ya chini sana.
"Ugumu wa glasi tuliyotengeneza katika utafiti wetu ni mdogo sana, ambao unawakilisha uwezo bora wa kutengeneza glasi. Tumepima sio tu nyenzo yoyote ya kikaboni lakini pia polima na vifaa vya isokaboni (kama vile glasi nyingi za metali). Matokeo ni bora zaidi kuliko kioo cha kawaida. Uwezo wa kutengeneza glasi wa glasi ya dirisha ni mojawapo ya vioo bora zaidi tunaowajua,” alisema Sandra Hultmark, mwanafunzi wa udaktari katika Idara ya Kemia na Uhandisi wa Kemikali na mwandishi mkuu wa utafiti huo.
Ongeza maisha ya bidhaa na uhifadhi rasilimali
Utumizi muhimu wa glasi ya kikaboni iliyo imara zaidi ni teknolojia ya kuonyesha kama vile skrini za OLED na teknolojia za nishati mbadala kama vile seli za jua.
“OLED zinajumuisha tabaka za glasi za molekuli za kikaboni zinazotoa mwanga. Ikiwa ni thabiti zaidi, inaweza kuongeza uimara wa OLED na hatimaye uimara wa onyesho,” alielezea Sandra Hultmark.
Programu nyingine ambayo inaweza kufaidika na glasi iliyoimarishwa zaidi ni dawa. Dawa za amorphous kufuta kwa kasi, ambayo husaidia haraka kunyonya kiungo cha kazi wakati wa kumeza. Kwa hivyo, dawa nyingi hutumia fomu za kutengeneza glasi. Kwa madawa ya kulevya, ni muhimu kwamba nyenzo ya vitreous haina fuwele kwa muda. Kadiri dawa ya glasi inavyokuwa thabiti, ndivyo maisha ya rafu ya dawa yanavyodumu.
"Kwa kioo imara zaidi au nyenzo mpya za kutengeneza kioo, tunaweza kupanua maisha ya huduma ya idadi kubwa ya bidhaa, na hivyo kuokoa rasilimali na uchumi," Christian Müller alisema.
"Utiririshaji wa mchanganyiko wa Xinyuanperylene wenye brittleness ya chini kabisa" umechapishwa katika jarida la kisayansi la "Maendeleo ya Sayansi".
Muda wa kutuma: Dec-06-2021