Որն է նոր գերկայուն և դիմացկուն ապակու «գերազանցությունը»:

Հոկտեմբերի 15-ին Շվեդիայի Չալմերսի տեխնոլոգիական համալսարանի հետազոտողները հաջողությամբ ստեղծել են նոր տեսակի գերկայուն և դիմացկուն ապակի՝ հնարավոր կիրառություններով, ներառյալ բժշկությունը, առաջադեմ թվային էկրանները և արևային մարտկոցների տեխնոլոգիան: Ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ ինչպես խառնել բազմաթիվ մոլեկուլներ (մինչև ութը միաժամանակ), կարող է ստացվել նյութ, որը նույնքան լավ է գործում, որքան ներկայումս հայտնի լավագույն ապակի ձևավորող նյութերը:

Ապակին, որը նաև հայտնի է որպես «ամորֆ պինդ», նյութ է, որը չունի երկարաժամկետ պատվիրված կառուցվածք. այն բյուրեղներ չի առաջացնում: Մյուս կողմից, բյուրեղային նյութերը բարձր կարգավորված և կրկնվող նախշերով նյութեր են:

Նյութը, որը մենք սովորաբար անվանում ենք «ապակի» առօրյա կյանքում, հիմնականում հիմնված է սիլիցիումի վրա, սակայն ապակին կարող է պատրաստվել տարբեր նյութերից: Հետևաբար, հետազոտողները միշտ հետաքրքրված են գտնելու նոր ուղիներ՝ խրախուսելու տարբեր նյութերը ձևավորել այս ամորֆ վիճակը, ինչը կարող է հանգեցնել բարելավված հատկություններով և նոր կիրառական նոր ակնոցների ստեղծմանը: «Science Advances» գիտական ​​ամսագրում վերջերս հրապարակված նոր հետազոտությունը կարևոր քայլ է հետազոտության համար։

Այժմ, պարզապես խառնելով բազմաթիվ տարբեր մոլեկուլներ, մենք հանկարծ բացեցինք նոր և ավելի լավ ապակե նյութեր ստեղծելու ներուժը: Նրանք, ովքեր ուսումնասիրում են օրգանական մոլեկուլները, գիտեն, որ երկու կամ երեք տարբեր մոլեկուլների խառնուրդի օգտագործումը կարող է օգնել ապակու ձևավորմանը, բայց քչերը կարող են ակնկալել, որ ավելի շատ մոլեկուլներ ավելացնելը նման հիանալի արդյունքների կհասնի»,- հետազոտության թիմը ղեկավարել է հետազոտությունը: Ուլմսի համալսարանի քիմիայի և քիմիական ճարտարագիտության բաժնի պրոֆեսոր Քրիստիան Մյուլլերն ասել է.

Լավագույն արդյունք ցանկացած ապակի ձևավորող նյութի համար

Երբ հեղուկը սառչում է առանց բյուրեղացման, առաջանում է ապակի, պրոցեսը, որը կոչվում է ապակեպատում: Երկու կամ երեք մոլեկուլների խառնուրդի օգտագործումը ապակու ձևավորմանը նպաստելու համար հասուն հասկացություն է: Այնուամենայնիվ, մեծ թվով մոլեկուլների խառնման ազդեցությունը ապակի ձևավորելու ունակության վրա քիչ ուշադրության է արժանացել:

Հետազոտողները փորձարկել են 8 տարբեր պերիլենային մոլեկուլների խառնուրդ, որոնք միայն բարձր փխրունություն ունեն. այս հատկանիշը կապված է նյութի ապակու ձևավորման հեշտության հետ: Բայց շատ մոլեկուլներ իրար խառնելը հանգեցնում է փխրունության զգալի նվազմանը և ձևավորում է շատ ամուր ապակու ձևավորում՝ ծայրահեղ ցածր փխրունությամբ:

«Մեր հետազոտության ընթացքում մեր պատրաստած ապակու փխրունությունը շատ ցածր է, ինչը ներկայացնում է ապակու ձևավորման լավագույն ունակությունը: Մենք չափել ենք ոչ միայն ցանկացած օրգանական նյութ, այլև պոլիմերներ և անօրգանական նյութեր (օրինակ՝ մեծածավալ մետաղական ապակի): Արդյունքները նույնիսկ ավելի լավ են, քան սովորական ապակիները: Պատուհանի ապակու ձևավորման ունակությունը լավագույն ապակի ձևավորողներից մեկն է, որը մենք գիտենք», - ասում է Սանդրա Հուլտմարկը, քիմիայի և քիմիական ճարտարագիտության բաժնի դոկտորանտ և հետազոտության առաջատար հեղինակը:

Երկարացնել արտադրանքի կյանքը և խնայել ռեսուրսները

Ավելի կայուն օրգանական ապակու համար կարևոր կիրառություններ են ցուցադրման տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են OLED էկրանները և վերականգնվող էներգիայի տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են օրգանական արևային մարտկոցները:

«OLED-ները կազմված են լույս արձակող օրգանական մոլեկուլների ապակե շերտերից։ Եթե ​​դրանք ավելի կայուն են, դա կարող է մեծացնել OLED-ի ամրությունը և, ի վերջո, էկրանի երկարակեցությունը», - բացատրեց Սանդրա Հուլտմարկը:

Մեկ այլ կիրառություն, որը կարող է օգուտ քաղել ավելի կայուն ապակուց, դեղերն են: Ամորֆ դեղամիջոցներն ավելի արագ են լուծվում, ինչը օգնում է արագ կլանել ակտիվ բաղադրիչը, երբ ընդունում են: Հետևաբար, շատ դեղամիջոցներ օգտագործում են ապակե ձևավորող դեղերի ձևեր: Դեղերի համար կենսական նշանակություն ունի, որ ապակենման նյութը ժամանակի ընթացքում չբյուրեղանա: Որքան կայուն է ապակե դեղը, այնքան երկար է դեղամիջոցի պահպանման ժամկետը:

«Ավելի կայուն ապակու կամ ապակի ձևավորող նոր նյութերի շնորհիվ մենք կարող ենք երկարացնել մեծ թվով ապրանքների ծառայության ժամկետը՝ դրանով իսկ խնայելով ռեսուրսները և տնտեսությունը», - ասաց Քրիստիան Մյուլերը:

«Սինյուանպերիլենային խառնուրդի ապակեպատումը ծայրահեղ ցածր փխրունությամբ» հրապարակվել է «Science Advances» գիտական ​​ամսագրում։