Et forskerteam fra Aalborg Universitet har skabt større forståelse for brud og revner i glas, der tilhører en ny familie af mikroporøse glasmaterialer kaldet MOF-glas (metal-organisk netværk glas).
Forskerteamet påviser i de nye undersøgelser, hvordan MOF-glas reagerer ved forskellige ydre påvirkninger. De såkaldte MOF-glas, hvis mekaniske egenskaber undersøges i studiet, er en ny familie af glasmaterialer, der er dannet ved smeltning. De blev opdaget af et internationalt hold for fem år siden med Yuanzheng Yue som hovedopfinder.
Den nye glasfamilie består af en metal-organisk struktur (metal-organic frameworks eller MOF), der har mulighed for at danne en væsentlig mere porøs struktur end traditionelle glasmaterialer. I modsætning til krystallinsk MOF-pulver kan smeltedannet MOF-glas fremstilles i forskellige former og størrelser.
– MOF-glas er et hybridmateriale, der består af en blanding af organiske og uorganiske komponenter. Vores studier har vist, at bruddet igennem materialerne kun sker gennem de svage zinc-nitrogen koordinationsbindinger, der forbinder de to komponenter. Dette giver en meget lav brudsejhed, forklarer professor MSO Morten Mattrup Smedskjær.
MOF-glas udviser overraskende og unormal revnedannelse, når man sammenligner det med de allerede kendte glasfamilier. Der dannes for eksempel områder med meget høj lokal deformation – såkaldte ”shear bands” – hvilket igen kan tilskrives de særlige zinc-nitrogen koordinationsbindinger. Den nye viden giver hos professor Yuanzheng Yue og kollegerne anledning til en forhåbning om, at man vil kunne anvende MOF-glas til flere interessante formål i fremtiden.
– Det kunne være som materiale til gas-indfangning eller som vært for medicin eksempelvis i forbindelse med radionuklider til direkte bestråling i kroppen. Glassene kombinerer høj lastningskapacitet med mulighed for kemisk funktionalisering og langsommere medicinfrigivelse i forhold til MOF krystaller, forklarer Yuanzheng Yue.
Hvad det nye kendskab til de mekaniske egenskaber af MOF-glas konkret vil medføre af produkter i fremtiden, er endnu uvist.
Kilde: AAU