المكون الرئيسي للزجاج التقليدي هو ثاني أكسيد السيليكون ، ولكن الأصدقاء الذين شاهدوا "ستار تريك" قد يتذكرون بعض مواد "الألمونيوم الشفاف" المذكورة ، على الرغم من أن "الخيال العلمي يضيء إلى حقيقة" ليس دائماً هو الحال ، ولكن في الآونة الأخيرة ، حقق الباحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا انفراجة - إنشاء زجاج مركب معدني عضوي يعتمد على الزنك ، وهذه المادة تسمى ZIF-62 ، وصيغتها التركيبية هي imidazolate و benzimidazole ( Benzimidazolate) ذرة الزنك تحيط بها الجزيئات.
ZIF-62 عبارة عن مركب عضوي معدني (1 ذرة معدنية + 2 نوع من المركبات العضوية)
أصدقاء الزجاج مألوفة، ربما لعملية تصنيع مخدر البورون البوليمر، والمعادن لديها الانطباع قليلا. ولكن أحدث دراسة في جامعة ولاية بنسلفانيا، هو خلق نوع جديد من الزجاج.
ومن الجدير بالذكر أن المواد الجديدة ليست أسهل الوحيد لتشكيل الزجاج، وأكثر مرونة، وزجاج الكوارتز ولها نفس هيكل هرمي الذري (الزنك في ذروة، الروابط الأربع المقبلة مركب عضوي)
بحكم التعريف الأكاديمي، 'زجاج' يجب أن يكون سلسا بما فيه الكفاية، بنية غير البلورية، وبالتالي يجب أن يكون جدا متوازنة بعناية لتحقيق في عملية الإنتاج. وبغض النظر عن المواد المستخدمة، إلى الحد الذي لا بد أولا أن يكون ساخنا لتذوب، ثم تبرد بسرعة (حتى شكلت لا بلورات).
بعبارة أخرى ، هناك مادة معينة لها طريقة لتجنب التبلور ، بمعنى أنها تمتلك القدرة على تشكيل الزجاج ، ففي العملية التقليدية ، يكون زجاج السيليكون يحتوي على أفضل قدرة على تشكيل الزجاج ، إلا أن الباحثين قضوا أكثر على أداء ZIF-62.
في الواقع ، تجاوزت خصائص ZIF-62 الأنواع الحالية من الزجاج 50 ، وهي أكثر مرونة من الزجاج القائم على السيليكون.عن طريق تعديل الصيغة ، وجد الباحثون أنه كلما أضيفت البنزيميدازولات ، يتم تشكيل زجاج المادة. أفضل القدرة.
مخطط الدراسة 2: مخطط تحليل طبيعة التغيير (عبر: العلوم التقدم)
بالطبع، مقارنة مع بعد آلاف السنين لتحسين تنقية الزجاج والسيليكون، زيف-62 لا يخلو من العيوب. وفي المراحل الأولى من التنمية، والمواد الجديدة صعبة للمنافسة بفعالية مع العمليات التقليدية. من أجل تصنيع شبكي معدني جديد، أولا وقبل كل شيء لتشكيل المركبات العضوية.
يتم خلط لأول مرة مع tetrahydrate نترات الزنك والمذيبات، ومن ثم تسخينه عند درجة حرارة حوالي 800 ℉ (427 ℃) لفترة طويلة لتذوب تماما. ومع ذلك، إذا تجاوزت درجة حرارة 980 ℉ (527 ℃)، ولكن أيضا بدأت لتبخر.
في الوقت الحاضر ، أجرى الباحثون تجارب على الخواص البصرية والميكانيكية لـ ZIF-62. ومع ذلك ، عند فهم طبيعة المادة ، يبحث فريق البحث أيضًا عن طرق لإنتاجها بشكل كبير في المستقبل.
وقال المؤلف المشارك جون C.Mauro: "هذه هي عائلة الزجاج رواية جدا، على الرغم من أننا لم تحدد القدرة على تشكيل الزجاج وغيرها من الصفات، ولكن لا تزال لم تصف تماما كل ما قدمه من الخصائص الفيزيائية.
في المستقبل، يخطط الباحثون أيضا إلى استكشاف الصيغ شبكي المعدنية الأخرى، بما في ذلك احتمال الزجاج القائم على الكوبالت. لمزيد من المعلومات حول هذه الدراسة، التي نشرت في "التقدم العلمي" التي نشرت مؤخرا (علوم السلف) المجلات.
