Các nhà nghiên cứu từ Đại học Osaka đã phát hiện ra một loại hợp chất tinh thể mới với các ứng dụng tiềm năng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm chất kết dính và lưu trữ năng lượng nhiệt.

Phát hiện mang tính đột phá này trong khoa học vật liệu rất quan trọng vì những tinh thể này có thể bị nấu chảy bởi tia cực tím (UV) thay vì nhiệt.

Biến tinh thể thành chất lỏng

Nhóm nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ vào ngày 20 tháng 4 trên tạp chí Khoa học Hóa học, giới thiệu một loại “1,2-diketone dị hương” mới thể hiện một hiện tượng thú vị được gọi là quá trình chuyển đổi từ tinh thể sang chất lỏng do ảnh cảm ứng (PCLT).

Khi những tinh thể này được chiếu xạ bằng tia UV, chúng sẽ tan chảy và trải qua những thay đổi về tính chất huỳnh quang, mở ra những khả năng thú vị cho các ứng dụng trong tương lai.

Xem video này:

Một thành viên của lớp này, diketone SO, thể hiện sự thay đổi về phát quang trong quá trình PCLT. Cường độ và màu sắc của nó thay đổi từ xanh lục sang vàng, biểu thị sự thay đổi hình dạng ở cấp độ phân tử.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật, bao gồm phân tích tia X đơn tinh thể, phân tích các đặc tính nhiệt động lực học và tính toán lý thuyết, để điều tra những thay đổi này và hiểu các cơ chế cơ bản.

Cũng đọc: Các nhà nghiên cứu Texas phát triển pin lưu trữ nhiệt dễ dàng hơn

Phát hiện này là một bước đột phá lớn trong khoa học vật liệu và mang đến những cơ hội mới để tạo ra những vật liệu tiên tiến có thể điều khiển bằng ánh sáng thay vì nhiệt. Với nghiên cứu sâu hơn, tinh thể phản ứng hình ảnh mới lạ này có thể cách mạng hóa nhiều ngành công nghiệp khác nhau và mở đường cho những đổi mới công nghệ mới.

Khám phá thú vị hơn

Nhóm nghiên cứu do tác giả cấp cao Yosuke Tani dẫn đầu đã phát hiện ra rằng những vật liệu này thể hiện những thay đổi về phát quang do các quá trình giãn tinh thể tuần tự và thay đổi về hình dạng trước khi tan chảy.

Khám phá mang tính đột phá này cung cấp hiểu biết cơ bản về cơ chế kiểm soát sự nóng chảy của tinh thể ở cấp độ phân tử.

Ý nghĩa của những phát hiện này rất rộng và đầy hứa hẹn. Một ứng dụng tiềm năng của những vật liệu này là trong quang khắc, nơi chúng có thể tạo ra các hoa văn chính xác trên các bề mặt bằng ánh sáng tia cực tím. Nó cũng có thể được sử dụng trong lưu trữ năng lượng nhiệt, nơi cần các vật liệu có thể lưu trữ và giải phóng nhiệt.

Một khả năng thú vị khác là sự phát triển của chất kết dính được kiểm soát bằng ánh sáng. Các nhà nghiên cứu có thể tạo ra các nhãn dán có thể đảo ngược, có thể bật và tắt bằng tia UV bằng cách sử dụng các vật liệu có thể tan chảy và hóa rắn bằng ánh sáng.

Điều này có thể đặc biệt hữu ích trong ngành công nghiệp sản xuất, nơi có nhu cầu cao về chất kết dính có thể tháo rời và thay thế được.

Nghiên cứu tương tự

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học thực hiện kỳ ​​tích biến tinh thể thành chất lỏng.

Nghiên cứu này là về các hợp chất được gọi là hợp chất azo, có chứa một số phân tử được gọi là nhóm mang màu azobenzene và chuỗi alkyl dài.

Khi các hợp chất này tiếp xúc với ánh sáng, các phân tử sẽ thay đổi hình dạng, khiến các tinh thể tan chảy. Họ cũng phát hiện ra rằng quá trình nóng chảy bắt đầu từ bề mặt của tinh thể và lan vào bên trong. Họ đã quan sát quá trình này bằng cách phân tích những thay đổi trong mô hình tia X theo thời gian. t

Khám Phá Khoa Học Vật Liệu

Các nhà nghiên cứu tin rằng còn nhiều điều cần khám phá về những vật liệu mới này. Họ có thể phát triển những vật liệu mới với nhiều ứng dụng thú vị hơn bằng cách nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kiểm soát sự nóng chảy của tinh thể.

Khám phá này là một bước tiến quan trọng trong khoa học vật liệu và mở ra một thế giới cơ hội hoàn toàn mới cho các nhà nghiên cứu và kỹ sư.

Vẫn được đăng ở đây tại Tech Times.

Bài viết liên quan: Kỹ thuật in 3D cho phép in gốm sứ không được hỗ trợ trong không trung, các nhà khoa học tiết lộ