नए अल्ट्रा-स्थिर और टिकाऊ ग्लास का "उत्कृष्ट" क्या है?

15 अक्टूबर को, स्वीडन में चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने दवा, उन्नत डिजिटल स्क्रीन और सौर सेल प्रौद्योगिकी सहित संभावित अनुप्रयोगों के साथ एक नए प्रकार का अल्ट्रा-स्थिर और टिकाऊ ग्लास सफलतापूर्वक बनाया है। अध्ययन से पता चला है कि कई अणुओं (एक समय में आठ तक) को कैसे मिश्रित किया जाए तो एक ऐसी सामग्री का उत्पादन किया जा सकता है जो वर्तमान में ज्ञात सर्वोत्तम ग्लास बनाने वाले एजेंटों जितना अच्छा प्रदर्शन करता है।

ग्लास, जिसे "अनाकार ठोस" के रूप में भी जाना जाता है, लंबी दूरी की व्यवस्थित संरचना के बिना एक सामग्री है - यह क्रिस्टल नहीं बनाता है। दूसरी ओर, क्रिस्टलीय सामग्री अत्यधिक क्रमबद्ध और दोहराए जाने वाले पैटर्न वाली सामग्री होती है।

जिस सामग्री को हम आमतौर पर दैनिक जीवन में "ग्लास" कहते हैं, वह ज्यादातर सिलिका पर आधारित होती है, लेकिन ग्लास कई अलग-अलग सामग्रियों से बनाया जा सकता है। इसलिए, शोधकर्ता हमेशा इस अनाकार अवस्था को बनाने के लिए विभिन्न सामग्रियों को प्रोत्साहित करने के नए तरीके खोजने में रुचि रखते हैं, जिससे बेहतर गुणों और नए अनुप्रयोगों के साथ नए चश्मे का विकास हो सके। हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका "साइंस एडवांसेज" में प्रकाशित नया शोध अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है।

अब, कई अलग-अलग अणुओं को मिलाकर, हमने अचानक नई और बेहतर ग्लास सामग्री बनाने की क्षमता खोल दी है। जो लोग कार्बनिक अणुओं का अध्ययन करते हैं वे जानते हैं कि दो या तीन अलग-अलग अणुओं के मिश्रण का उपयोग करने से कांच बनाने में मदद मिल सकती है, लेकिन कुछ ही लोग उम्मीद कर सकते हैं कि अधिक अणुओं को जोड़ने से इतने उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त होंगे, ”अनुसंधान टीम ने शोध का नेतृत्व किया। उल्म्स विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान और केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर क्रिश्चियन मुलर ने कहा।

किसी भी ग्लास बनाने वाली सामग्री के लिए सर्वोत्तम परिणाम

जब तरल क्रिस्टलीकरण के बिना ठंडा हो जाता है, तो कांच बनता है, इस प्रक्रिया को विट्रीफिकेशन कहा जाता है। कांच निर्माण को बढ़ावा देने के लिए दो या तीन अणुओं के मिश्रण का उपयोग एक परिपक्व अवधारणा है। हालाँकि, बड़ी संख्या में अणुओं के मिश्रण से कांच बनाने की क्षमता पर पड़ने वाले प्रभाव पर बहुत कम ध्यान दिया गया है।

शोधकर्ताओं ने आठ अलग-अलग पेरीलीन अणुओं के मिश्रण का परीक्षण किया, जिनमें अकेले उच्च भंगुरता होती है - यह विशेषता उस आसानी से संबंधित है जिसके साथ सामग्री कांच बनाती है। लेकिन कई अणुओं को एक साथ मिलाने से भंगुरता में उल्लेखनीय कमी आती है और अल्ट्रा-लो भंगुरता वाला एक बहुत मजबूत ग्लास बनता है।

“हमने अपने शोध में जो कांच बनाया है उसकी भंगुरता बहुत कम है, जो सर्वोत्तम कांच बनाने की क्षमता का प्रतिनिधित्व करती है। हमने न केवल किसी भी कार्बनिक पदार्थ को बल्कि पॉलिमर और अकार्बनिक पदार्थों (जैसे कि थोक धातु ग्लास) को भी मापा है। परिणाम सामान्य कांच से भी बेहतर हैं। रसायन विज्ञान और केमिकल इंजीनियरिंग विभाग में डॉक्टरेट छात्र और अध्ययन के मुख्य लेखक सैंड्रा हल्टमार्क ने कहा, "खिड़की के शीशे की कांच बनाने की क्षमता सबसे अच्छे कांच बनाने वालों में से एक है।"

उत्पाद का जीवन बढ़ाएं और संसाधन बचाएं

अधिक स्थिर कार्बनिक ग्लास के लिए महत्वपूर्ण अनुप्रयोग प्रदर्शन प्रौद्योगिकियां हैं जैसे ओएलईडी स्क्रीन और नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियां जैसे कार्बनिक सौर सेल।

“ओएलईडी प्रकाश उत्सर्जित करने वाले कार्बनिक अणुओं की कांच की परतों से बने होते हैं। यदि वे अधिक स्थिर हैं, तो यह OLED की स्थायित्व और अंततः डिस्प्ले की स्थायित्व को बढ़ा सकता है, ”सैंड्रा हल्टमार्क ने समझाया।

एक अन्य अनुप्रयोग जो अधिक स्थिर ग्लास से लाभान्वित हो सकता है वह है औषधियाँ। अनाकार दवाएं तेजी से घुल जाती हैं, जो निगलने पर सक्रिय घटक को जल्दी से अवशोषित करने में मदद करती हैं। इसलिए, कई दवाएं कांच बनाने वाली दवा के रूपों का उपयोग करती हैं। दवाओं के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि कांच का पदार्थ समय के साथ क्रिस्टलीकृत न हो। ग्लासी दवा जितनी अधिक स्थिर होगी, दवा की शेल्फ लाइफ उतनी ही लंबी होगी।

क्रिश्चियन मुलर ने कहा, "अधिक स्थिर ग्लास या नए ग्लास बनाने वाली सामग्री के साथ, हम बड़ी संख्या में उत्पादों की सेवा जीवन बढ़ा सकते हैं, जिससे संसाधनों और अर्थव्यवस्था को बचाया जा सकता है।"

"अल्ट्रा-लो भंगुरता के साथ Xinyuanperylene मिश्रण का विट्रीफिकेशन" वैज्ञानिक पत्रिका "साइंस एडवांसेज" में प्रकाशित किया गया है।