Wprowadzenie i zastosowanie postaci szklistej w ważnych branżach, takich jak farmacja czy elektronika, stanowiłoby ogromny postęp, ze względu na zalety struktury amorficznej w porównaniu z krystalicznym odpowiednikiem (dawka i toksyczność w przypadku przemysłu farmaceutycznego, łatwość produkcji w przypadek przemysłu elektronicznego). W ostatnich latach przedstawiono metodologię produkcji szkieł charakteryzujących się bardzo dużą fizyczną stabilnością, znanych jako szkła ultra-stabilne, co zwiększyło zainteresowanie naukowe i przemysłowe w tej dziedzinie. Metoda ta opiera się na wzroście szkła bezpośrednio z postaci gazowej. Szkła otrzymane w takim procesie charakteryzują się stabilnością porównywalną do bursztynu, wystarzonego przez miliony lat. Taki produkt poza potencjalnymi zastosowaniami w wielu dziedzinach, stanowi nowy wzorzec pozwalający lepiej zrozumieć naturę ciał amorficznych.

Proponujemy wykorzystać pomiary dielektryczne w warunkach normalnego jak i podwyższonego ciśnienia, z pomocą których poznamy dynamikę molekularną ultra-stabilnych szkieł. W szczególności proponujemy porównanie procesów relaksacyjnych w szkłach uzyskanych z wykorzystaniem nowej metodologii, do tych obserwowanych w dotychczas wytwarzanych ciałach amorficznych. Dzięki takiemu podejściu, planujemy poznać wpływ drugorzędowych procesów relaksacyjnych na właściwości szkieł oraz efekt osadzania z pary na właściwości elektryczne cząsteczek transportujących ładunek. Wysokie ciśnienia i osadzanie z fazy gazowej reprezentują dwa sposoby zwiększenia gęstości szkła, a porównanie między nimi może zapewnić nowy wgląd w strukturę szkieł.

dr Cristian Rodríguez-Tinoco

1. K. L. Ngai, Marian Paluch and Cristian Rodríguez-Tinoco, Why is surface diffusion the same in ultrastable, ordinary, aged, and ultrathin molecular glasses? Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19, 29905-29912.
2. M. Rams-Baron, Z. Wojnarowska, J. Knapik-Kowalczuk, K. Jurkiewicz, A. Burian, M. Wojtyniak, J. Pionteck, M. Jaworska, C. Rodríguez-Tinoco and M. Paluch, The dielectric signature of glass density, Appl. Phys. Lett., 2017, 111, 121902.