For et par år siden føjede blandt andre forskere fra Aalborg Universitet en ny type glas til listen over glasfamilier. Hvor man hidtil har kategoriseret glas som enten organisk, uorganisk eller metallisk glas, opdagede forskerne en helt ny kategori. Den nye glasfamilie består af hybridglas og er baseret på en metallisk-organisk struktur (metal-organic frameworks eller MOF), hvor metal-ioner er knyttet til organiske molekyler. Og det er netop et mix af bestemte organiske molekyler, der har vist sig at have afgørende betydning for evnen til glasdannelse. Bag forskningen står et hold af internationale forskere, der er ledet af professor Yuanzheng Yue fra Institut for Kemi og Biovidenskab på Aalborg Universitet.
Indtil nu har det været udfordrende at finde eller designe metallisk-organisk glas med gode glasdannende evner. Men løsningen på den udfordring er forskerne nu nået et skridt nærmere, da de har fundet ud af, at tilstedeværelsen af forskellige organiske molekyler (ligander) skaber en ultrahøj evne til glasdannelse for MOF-glas.
Denne nye opdagelse åbner for, at vi kan lægge nye strategier for, hvordan vi omdanner MOF-materialer til glas, der har ekstraordinære egenskaber, og som kan bruges til fx lagring af brint og CO2, og som også har særlige optiske egenskaber, siger Yuanzheng Yue.
Stort fremskridt for glasforskningen
En række af de faktorer, der har betydning for om de metallisk-organiske strukturer har en god evne til glasdannelse, er, hvor tyk væsken er ved smeltepunktet, hvor skrøbeligt materialet er ved overgangen til glas, og hvor stor en uorden glasstrukturen besidder. Alt sammen er parametre, der forbedres ved tilstedeværelsen af forskellige ligander.
Studiet af MOF-glas har åbnet op for en helt ny type af glasmaterialer med ekstraordinære egenskaber. Desuden har studiet medvirket til at løse fundamentale problemstillinger indenfor glasdannelse, rekrystallisering og smeltning. Den nye publikation udgør et betydeligt bidrag til den fysiske og kemiske forskning, fordi den udvider forståelsen for glasdannelse og glasovergangen, hvilket anses som nogle af de mest interessante og mest komplicerede problemstillinger indenfor materialeforskning.
Læs hele den videnskabelige artikel i tidsskriftet Science Advances her
Kontakt
Yuanzheng Yue, professor på Institut for Kemi og Biovidenskab på AAU, yy@bio.aau.dk, 9940 8522