Vidros orgnicos ficam estveis com mais ingredientes

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Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/10/2021

Vidro org

Sandra Hultmark foi no sentido oposto ao dos “chefes” que desenvolvem receitas de vidro.
[Imagem: Chalmers University of Technology]

Formao dos vidros

Pesquisadores suecos conseguiram criar um novo tipo de vidro superestvel e durvel, com aplicaes potenciais que vo desde telas digitais avanadas e novas tecnologias de clulas solares at medicamentos mais eficazes.

Os materiais que comumente chamamos de vidro so feitos principalmente base de dixido de silcio, mas um vidro pode ser formado a partir de muitos materiais diferentes. Um vidro um slido amorfo, o que significa que os elementos em sua composio no formam cristais – ao passar de lquido para slido, eles passam pelo processo de vitrificao, e no de cristalizao.

Assim, os pesquisadores esto sempre procurando meios para forar diferentes materiais a se solidificarem em um estado amorfo, o que pode levar ao desenvolvimento de novos tipos de vidro com propriedades melhoradas e novas aplicaes.

claro que isso muito difcil, com o trabalho restrito mistura de algumas poucas substncias, que so derretidas e deixadas para endurecer nas mais variadas condies.

Fragilidade

De forma totalmente contrria a essa ttica de experimentao por aproximao, Sandra Hultmark e seus colegas da Universidade Chalmers de Tecnologia descobriram que a mistura de muitas molculas – at oito de cada vez – pode resultar em um material que tem um desempenho to bom quanto o dos melhores formadores de vidro conhecidos atualmente.

Hultmark experimentou uma mistura de at oito molculas diferentes de perileno que, individualmente, apresentam uma grande fragilidade – propriedade relacionada facilidade de um material para formar um vidro.

Mas misturar as muitas molculas resultou em uma diminuio substancial na fragilidade, produzindo um formador de vidro muito forte, com fragilidade ultrabaixa.

“A fragilidade do vidro que criamos no estudo muito baixa, representando a melhor capacidade de formao de vidro que j medida, no apenas para qualquer material orgnico, mas tambm para polmeros e materiais inorgnicos, como vidros metlicos em massa. Os resultados so superiores at mesmo capacidade de formao de vidro do vidro de janela comum, um dos melhores formadores de vidro que conhecemos,” disse a pesquisadora.

Vidro org

Aumentar o nmero de ingredientes (8 molculas no eixo x) diminuiu a fragilidade do vidro.
[Imagem: Sandra Hultmark et al. – 10.1126/sciadv.abi4659]

Vidros orgnicos estveis

Aplicaes importantes para vidros orgnicos mais estveis so as tecnologias de telas, como as de OLEDs, e tecnologias de energia renovvel, como as clulas solares orgnicas.

“Os OLEDs so construdos com camadas vtreas de molculas orgnicas emissoras de luz. Se elas forem mais estveis, isso pode melhorar a durabilidade de um OLED e, em ltima instncia, da tela,” disse Hultmark.

Outra aplicao que pode se beneficiar de vidros mais estveis so os produtos farmacuticos. Drogas amorfas se dissolvem mais rapidamente, o que auxilia na rpida absoro do ingrediente ativo aps a ingesto. Por isso, muitos produtos farmacuticos fazem uso de formadores de vidro. Para produtos farmacuticos, vital que o material vtreo no se cristalize com o tempo – quanto mais estvel for o medicamento vtreo, maior ser o prazo de validade do medicamento.

Bibliografia:

Artigo: Vitrification of octonary perylene mixtures with ultralow fragility
Autores: Sandra Hultmark, Alex Cravcenco, Khushbu Kushwaha, Suman MallickPaul Erhart, Karl Brjesson, Xand Christian Mller
Revista: Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.abi4659

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