Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Devitrificatie gedemystificeerd:wetenschappers laten zien hoe glas in realtime kristalliseert

Devitrificatie gedemystificeerd:wetenschappers laten zien hoe glas in realtime kristalliseert

Glas is een fascinerend materiaal dat al eeuwenlang wordt gebruikt om een ​​grote verscheidenheid aan objecten te creëren, van ramen tot flessen tot kunstsculpturen. Glas wordt gemaakt door zand (siliciumdioxide) en andere materialen te smelten en de gesmolten vloeistof vervolgens snel af te koelen, zodat deze geen tijd heeft om kristallen te vormen. Door dit proces ontstaat een glas dat transparant is en een glad oppervlak heeft.

Na verloop van tijd kan glas echter ontglaasen, wat betekent dat het kristallen begint te vormen. Dit proces is te zien wanneer oud glas er troebel of melkachtig uitziet. Ontglazing kan ook optreden wanneer glas te snel wordt verwarmd of te langzaam wordt afgekoeld.

Wetenschappers zijn al lang geïnteresseerd in het begrijpen hoe glas kristalliseert, maar tot voor kort konden ze het proces niet in realtime observeren. Een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft nu echter een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee ze glas op atomair niveau kunnen zien kristalliseren.

De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd röntgendiffractie om de structuur van glas te bestuderen terwijl het werd verwarmd. Röntgendiffractie is een techniek waarbij röntgenstralen worden gebruikt om de rangschikking van atomen in een materiaal te bepalen. De onderzoekers ontdekten dat naarmate het glas werd verwarmd, de atomen dichter bij elkaar begonnen te bewegen en clusters begonnen te vormen. Deze clusters werden vervolgens groter en vormden uiteindelijk kristallen.

De bevindingen van de onderzoekers bieden nieuwe inzichten in het proces van devitrificatie en kunnen wetenschappers helpen nieuwe manieren te ontwikkelen om het proces te voorkomen of te beheersen. Dit zou belangrijke toepassingen kunnen hebben bij de vervaardiging van glasproducten, maar ook bij de conservering van historische glasobjecten.

Samengevat:

- Glas is een niet-kristallijn materiaal dat wordt gemaakt door zand en andere materialen te smelten en de gesmolten vloeistof vervolgens snel af te koelen.

- Na verloop van tijd kan glas ontglaasen, wat betekent dat het kristallen begint te vormen.

- Wetenschappers zijn al lang geïnteresseerd in het begrijpen hoe glas kristalliseert, maar tot voor kort konden ze het proces niet in realtime observeren.

- Een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft nu een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee ze glas op atomair niveau kunnen zien kristalliseren.

- De bevindingen van de onderzoekers bieden nieuwe inzichten in het proces van devitrificatie en kunnen wetenschappers helpen nieuwe manieren te ontwikkelen om het proces te voorkomen of te beheersen.

No