Nowe szkło metaliczno-organiczne jest wykonane z cynku i dwóch związków organicznych, znanych jako imidazolate i benzimidazolate. Materiał ma taką samą strukturę atomową jak szkło kwarcowe, tworząc piramidalny kształt z atomem cynku w środku i czterema cząsteczkami otaczających go związków organicznych (nazwa chemiczna związku ZIF-62).

Jedną z cech charakterystycznych szkła jest jego gładka, niekrystaliczna struktura, co jest wynikiem bardzo ostrożnego wyważania podczas produkcji. Niezależnie od tego, jaki materiał źródłowy zostanie użyty, należy go ogrzać, aż się rozpuści, a następnie schłodzić bardzo szybko, aby kryształy nie miały czasu na formowanie.

Według twórców nowego rozwiązania ZIF-62 ma znacznie lepszą zdolność do formowania szkła. W rzeczywistości przewyższa ona 50 istniejących rodzajów szkła i jest o wiele bardziej giętka niż szkło na bazie krzemionki. Poprawiając recepturę, naukowcy odkryli, że im więcej dodawano benzimidazolanu, tym lepsza stała się zdolność do formowania szkła.

Wprawdzie nadal istnieją załamania, które należy wyeliminować, ale jego twórcy zwracają uwagę, że proces wytwarzania szkła kwarcowego był udoskonalany przez tysiące lat, a na tym etapie ZIF-62 wykazuje dużo lepsze właściwości. Aby wyprodukować nowe szkło metaloorganiczne, najpierw trzeba zsyntetyzować związki organiczne, a następnie zmieszać je z uwodnionym azotanem cynku i rozpuszczalnikiem. Następnie wszystko musi być ogrzane do około 427°C przez wystarczająco długi czas, aby całkowicie stopić się.

Znalezienie sposobów na zwiększenie skali produkcji jest kluczowym obszarem przyszłej pracy, podobnie jak poznanie samego szkła. Do tej pory naukowcy eksperymentowali z właściwościami optycznymi i mechanicznymi ZIF-62, ale jest jeszcze wiele do nauki.

Kolejne badania powinny także objąć inne receptury szkła metaliczno-organicznego, w tym potencjalne szkło na bazie kobaltu.

Źródło: Pennsylvania State University