I kemisk forstand er glas ikke bare noget, man drikker af. Det er en betegnelse, man bruger om materialer med en særlig rodet opbygning på atomart niveau. Det kaldes også uordnede materialer og bruges i en lang række produkter og processer.
Forskere fra Aalborg Universitet får nu 6.128.038 kroner fra Danmarks Frie Forskningsfond til at undersøge strukturen i glasmaterialer. Mere specifikt skal forskerne undersøge størrelsen og strukturen af de områder, hvor der ikke er atomer.
Det kaldes materialets frie volumen og kan være organiseret på forskellige måder. For eksempel som tunneller eller hulrum. Det har stor betydning for materialernes egenskaber og er særligt svært at bedømme i glasmaterialer. Projektets formål er derfor at udvikle et beregningsværktøj til at hjælpe med den opgave.
I undersøgelsen er det blandt andet materialer til lithium-ion batterier, der skal under luppen. I et lithium-ion batteri flytter en lithium-ion sig mellem batteriets poler, hver gang man oplader eller aflader batteriet. Ved at kunne give batterimaterialerne den helt rette struktur, så ionet får bedre passage, vil man kunne skabe mere effektive batterier.
Projektet er dog såkaldt grundlagsskabende forskning, som skal give indsigter i nye områder og ikke nødvendigvis føre til konkret brug på den korte bane. Målet er derfor også at skabe nye indsigter, der kan bruges i videre forskning. Perspektiverne er dermed også potentielt store.
Projektet er et samarbejde mellem to fagområder, som sjældent mødes. Nemlig materialekemi og anvendt matematik. Det nye beregningsværktøj skal nemlig basere sig på såkaldt topologisk dataanalyse, som er en ny matematisk, geometrisk disciplin, hvor man lader datapunkterne erstatte af kugler og ved at studere, hvordan geometrien af strukturen varierer, når kuglerne vokser, lærer nyt om data.
Området er dog så uudforsket, at det er nødvendigt at udviklenye matematiske metoder. Projektet er på den måde todelt: På den ene side skal der udvikles ny matematik, som så skal anvendes til konkrete materialekemiske forsøg.
