Новый подход к формированию стекла

17.03.2018

Известно, что молния и вулканы имеют одну схожую особенности - они могут создавать стекло. Именно этим в своих наблюдениях воспользовались люди, создавая стекло из диоксида кремния с самых древних времен, однако позднее индустриализация научила нас производить его на основе бора, полимеров и металлов. Однако международная команда исследователей создала новое семейство стекла, основанное на металлах и органических соединениях, которые, будучи соединенными, практически полностью повторяют поведение кремния в образовании стекла, при этом они лишены его главных недостатков, таких как быстрая кристаллизация и резкое падение температуры.

Само по себе стекло представляет жидкость, замороженную в виде твердого материала в нанокристаллической форме, где очень важно быстро победить процесс кристаллизации - для этого традиционно применяют резкое охлаждение. Однако специалисты решили пойти еще дальше и заменить кремний на цинк, который на кристаллическом уровне также расположен как четырехгранное соединение, как и кремний. Но в отличие от кремниевого соединения, где по бокам расположены атомы кислорода, в цинковом проекте применяются атомы имидазолята и бензимидазолята - специально выведенные молекулы, заменяющие собой кислород.

Таким образом, специалисты разработали особый сплав цинка под названием ZIF-62, чьи свойства не могут не удивлять. В частности, ему требуется куда менее продолжительный сеанс охлаждения, и меньшая температура для того чтобы избежать процесса кристаллизации и тем самым сформировать стекло, а это позволяет несколько удешевить процесс.

Статья с положительными результатами проекта уже была опубликована в научном журнале Science Advances, где специалисты объяснили все тонкости, связанные с применением данного нового метода в формировании стекла. Разумеется, им предстоит провести еще несколько тестирований и опытов с целью обнаружения потенциальных уязвимостей и новых особенностей цинкового соединения, но они уверены, что новый метод позволит уже в самое ближайшее время значительно облегчить и удешевить процесс формирования стекла.

<< Назад: Слабая иммунная память делает бактерий сильнее 18.03.2018

>> Вперед: Возобновляемой энергии на всех может не хватить 17.03.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Квантовые точки уменьшили размеры терагерцовых устройств 29.11.2016 Международная группа ученых разработала антенну, которая поможет многократно уменьшить источники терагерцового излучения и уместить генератор на кончике пальца. Антенна представляет собой "сэндвич" из слоев полупроводника и квантовых точек. Разработчики показали, что на основе таких антенн можно построить новый тип универсальных систем, как генерирующих, так и принимающих терагерцовое излучение. Новая технология даст возможность генерировать терагерцы уже при комнатной температуре, а установки станут более компактными и дешевыми. Открытие снимает ограничение, связанное с узким световым спектром, в котором работают современные преобразователи, что дает возможность совмещать антенны с компактными инфракрасными лазерами. Кроме того, антенны в 20 раз более устойчивы к разрушению, чем обычные полупроводниковые устройства. Оба эти фактора позволят сделать антенну частью лазера, а не выводить ее наружу. Компактные приборы, работающие в терагерцовом диапазоне, пригодятся в медицине и биологии для визуализации опухолей, а также в космической индустрии для создания высокоскоростных систем связи. Такое излучение значительно меньше рассеивается в биообъектах, в отличие от инфракрасного и видимого света. В результате терагерцовые системы будут обладать большей информативностью, чувствительностью и быстродействием, чем их аналоги, работающие в других частях электромагнитного спектра.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025