Vitrifikasyon süreçlerinin, yani cam oluşumunun altında yatan fiziğin araştırılması, cam teknolojisi alanında yeni gelişmelerin teşvik edilmesi için çok önemli olabilir. malzeme bilimi. Bu düşünce, uluslararası bir araştırma ekibinin camın ortak bir özelliğini analiz etmesine yol açtı. bozon zirvesi.
bozon zirvesi nedir?
Bozon zirvesi, onu oluşturan atomların titreşimini incelemek için tasarlanmış ekipman kullanılarak camda gözlemlenebilir. Atom altı parçacıklara kütle veren ve camın özel durumunda, belirli bir enerji konfigürasyonudur. karakteristik ısı kapasitesi aynı malzemeden oluşan kristallere kıyasla ek. Bozon zirvesi bu nedenle belirlenir ve vitrifikasyon süreçlerine özgüdür.
Vitrifikasyon üzerine bir araştırma
La arama, Nature Communications dergisinde yayınlandı, bazı cam türlerinin üretiminde kullanılan viskoz bir sıvı olan tetrabütil ortosilikat (TBOS) örneklerinde bozon zirvesinin ortaya çıkış modlarını analiz ederek Birleşik Krallık, Slovenya ve Japonya'dan bir bilim adamları ekibi tarafından yürütülmüştür.
Vitrifikasyon, çoklu uygulamalar için çok önemli bir fiziksel süreçtir. Bir sıvının kristal oluşumunu önlemek ve düzensiz bir yapıyı korumak için sıvının ısıtılması ve ardından ani bir soğutma aşamasını içeren bir işlemle cama benzer şeffaf bir katıya dönüştürülmesinden oluşur.
Vitrifikasyon, beklendiği gibi, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çok sayıda alanda kullanılmaktadır:cam endüstrisi, seramik, kompozit malzemelerin üretimi ve biyolojik numunelerin korunması.
cam seçimi
Araştırmacılar, TBOS'un vitrifikasyon sürecini incelemeyi seçtiler, çünkü simetrik moleküler yapı, bu da bozon tepe noktasının bulunmasını kolaylaştırır. Ekip, Raman spektroskopisi de dahil olmak üzere bir dizi gözlem tekniği kullanarak vitrifikasyonun moleküler sürecini gözlemleyebildi: TBOS, kristalleşme sürecini tamamlamadan cam oluşturmak üzere soğuyor. Deneysel tekniklere paralel olarak araştırmacılar, TBOS'un soğutma fazındaki davranışını doğru bir şekilde tahmin eden ve modeller ile deneyler arasında mükemmel bir korelasyon kuran bilgisayar simülasyonları gerçekleştirdiler.
Bu modeller, basitliklerine rağmen, vitrifikasyon süreçlerine ayrıcalıklı erişimimizi garanti eder ve gelecekte elde etmemize yardımcı olabilir. daha güçlü ve daha güvenli cam.
kaynak: glassonline.com
