Nowy rodzaj szkła odkryty przez przypadek

Szkło jest substancją bezpostaciową, co oznacza, że nie ma uporządkowanej struktury wewnętrznej i to jest jego bardzo ważna cecha. Nowy materiał jest inny. Nie dość, że jego struktura jest uporządkowana, to naukowcy będą w stanie ją dowolnie modyfikować. To otwiera oczywiście wachlarz szerokich możliwości, rozwiązań, sposobów na usprawnienie diod, światłowodów czy ogniw słonecznych.

- To było dla nas ogromnym zaskoczeniem. Losowość niemalże definiuje szkło. A przynajmniej tak właśnie sądzono. Nam udało się wykazać, że organizacja w jego strukturze istnieje. A teraz, kiedy wiemy skąd się bierze, możemy nią manipulować - powiedział prof. Juan de Pablo, główny autor badań.

Nie wiadomo, jaki był cel eksperymentu, ale szkło powstało poprzez odparowanie w próżni dużych cząsteczek organicznych, a następnie ułożenie ich z powrotem - warstwa po warstwie - na specjalnym podłożu. Kiedy próbka miała odpowiednią grubość, poddano ją analizie z wykorzystaniem spektroskopii elipsometryczej.

- Nasi naukowcy spostrzegli kilka ciekawych pików w wynikach badań tego materiału. A te pojawiają się wówczas, gdy masz jakąś wyraźną organizację cząsteczkową w materiale - wyjaśnia Pablo.

Z początku badacze nie potrafili odpowiedzieć na pytanie, skąd wzięło się to uporządkowanie, ale kolejne eksperymenty i symulacje umożliwiły rozwiązanie zagadki. Odpowiedź tkwi w sposobie tworzenia materiału - warunkach i temperaturze. Okazuje się, że tylko w określonych jej przedziałach cząsteczki układają się w sposób zorganizowany. W normalnych warunkach - podczas produkcji szkła - cząsteczki na powierzchni cieczy wchodzą w oddziaływania z cząsteczkami z powietrza i to zaburza strukturę materiału.

- Możliwość kontrolowania struktury materiału nieuporządkowanego może mieć poważne konsekwencje teoretyczne i technologiczne. To nowe odkrycie i niezbadana klasa materiałów. Jesteśmy dopiero na początku i jeszcze wiele pracy przed nami - dodał Pablo.