Ciencia

Un Nuevo Vidrio Revolucionario se Autocura Frente a la Radiación Gamma

Científicos de la Universidad de Florida Central, junto con colaboradores de la Universidad de Clemson y el MIT, han creado un vidrio de calcógeno capaz de autocurarse tras ser expuesto a radiación gamma, lo que representa un avance significativo en materiales resistentes para aplicaciones espaciales y radiactivas.

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Un Nuevo Vidrio Revolucionario se Autocura Frente a la Radiación Gamma

Científicos de la Universidad de Florida Central, junto con colaboradores de la Universidad de Clemson y el MIT, han creado un vidrio de calcógeno capaz de autocurarse tras ser expuesto a radiación gamma, lo que representa un avance significativo en materiales resistentes para aplicaciones espaciales y radiactivas.

“Nuestros hallazgos representan una nueva frontera en el desarrollo de materiales resistentes y duraderos para entornos extremos"

- Señaló Kang Nguyen, investigador principal del estudio.

17/8/2024

Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida Central (UCF), en colaboración con la Universidad de Clemson y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha desarrollado un innovador vidrio de calcógeno que puede autocurarse después de ser expuesto a radiación gamma. Este avance, publicado en el *Materials Research Society Bulletin*, promete revolucionar la durabilidad de materiales en condiciones extremas como el espacio y entornos radiactivos.

El vidrio desarrollado está compuesto por elementos como azufre, selenio y telurio, combinados con germanio o antimonio. En esta investigación específica, los científicos utilizaron una variedad de germanio, antimonio y azufre, ideal para circuitos de satélites. Esta composición fue seleccionada debido a su potencial para soportar las severas condiciones espaciales, especialmente la radiación gamma.

Para probar la capacidad curativa del vidrio, los investigadores sometieron las muestras a radiación gamma usando un irradiador de cobalto-60, creando defectos microscópicos que alteraron los enlaces moleculares. Notablemente, a temperatura ambiente, el vidrio fue capaz de revertir estos defectos en aproximadamente 30 días. Este proceso se fundamenta en la presencia de átomos grandes y enlaces débiles que, con el tiempo, permiten la relajación y recomposición de los enlaces distorsionados.

Las aplicaciones de este material son diversas y críticas. En entornos espaciales y radiactivos, donde la radiación puede deteriorar rápidamente los materiales, este vidrio autotransformante puede ofrecer una solución duradera y eficiente. Además, debido a su capacidad para recuperar su estructura original, puede funcionar como un sensor de radiación robusto y reversible.

Además de sus propiedades estructurales, el estudio analizó cómo la exposición a radiación gamma influye en las propiedades ópticas del vidrio. Se notó un aumento en la concentración de unidades de enlace GeS4/2 tras la irradiación, que regresaron a su estado inicial durante el proceso de autocuración. Este comportamiento metastable se correlaciona con cambios en la densidad, el índice de refracción y la energía de banda del material, factores cruciales para su aplicación en dispositivos ópticos avanzados.

El artículo concluye que este vidrio de calcógeno representa un descubrimiento significativo, mezclando métodos teóricos y experimentales para comprender la relación entre su estructura y propiedades ópticas. Este entendimiento abre nuevas posibilidades para el desarrollo de vidrios autocurativos, mejorando notablemente la durabilidad de materiales en aplicaciones industriales y espaciales críticamente exigentes.

Los autores del estudio, liderados por Kang Nguyen, sugieren que este descubrimiento podría llevar a futuras investigaciones para desarrollar otros materiales con capacidades de autocuración, destinándolos a diversas áreas donde la resistencia a la radiación y durabilidad son esenciales.

Algo Curioso

“Nuestros hallazgos representan una nueva frontera en el desarrollo de materiales resistentes y duraderos para entornos extremos"

- Señaló Kang Nguyen, investigador principal del estudio.

Aug 17, 2024
Colglobal News

Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida Central (UCF), en colaboración con la Universidad de Clemson y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha desarrollado un innovador vidrio de calcógeno que puede autocurarse después de ser expuesto a radiación gamma. Este avance, publicado en el *Materials Research Society Bulletin*, promete revolucionar la durabilidad de materiales en condiciones extremas como el espacio y entornos radiactivos.

El vidrio desarrollado está compuesto por elementos como azufre, selenio y telurio, combinados con germanio o antimonio. En esta investigación específica, los científicos utilizaron una variedad de germanio, antimonio y azufre, ideal para circuitos de satélites. Esta composición fue seleccionada debido a su potencial para soportar las severas condiciones espaciales, especialmente la radiación gamma.

Para probar la capacidad curativa del vidrio, los investigadores sometieron las muestras a radiación gamma usando un irradiador de cobalto-60, creando defectos microscópicos que alteraron los enlaces moleculares. Notablemente, a temperatura ambiente, el vidrio fue capaz de revertir estos defectos en aproximadamente 30 días. Este proceso se fundamenta en la presencia de átomos grandes y enlaces débiles que, con el tiempo, permiten la relajación y recomposición de los enlaces distorsionados.

Las aplicaciones de este material son diversas y críticas. En entornos espaciales y radiactivos, donde la radiación puede deteriorar rápidamente los materiales, este vidrio autotransformante puede ofrecer una solución duradera y eficiente. Además, debido a su capacidad para recuperar su estructura original, puede funcionar como un sensor de radiación robusto y reversible.

Además de sus propiedades estructurales, el estudio analizó cómo la exposición a radiación gamma influye en las propiedades ópticas del vidrio. Se notó un aumento en la concentración de unidades de enlace GeS4/2 tras la irradiación, que regresaron a su estado inicial durante el proceso de autocuración. Este comportamiento metastable se correlaciona con cambios en la densidad, el índice de refracción y la energía de banda del material, factores cruciales para su aplicación en dispositivos ópticos avanzados.

El artículo concluye que este vidrio de calcógeno representa un descubrimiento significativo, mezclando métodos teóricos y experimentales para comprender la relación entre su estructura y propiedades ópticas. Este entendimiento abre nuevas posibilidades para el desarrollo de vidrios autocurativos, mejorando notablemente la durabilidad de materiales en aplicaciones industriales y espaciales críticamente exigentes.

Los autores del estudio, liderados por Kang Nguyen, sugieren que este descubrimiento podría llevar a futuras investigaciones para desarrollar otros materiales con capacidades de autocuración, destinándolos a diversas áreas donde la resistencia a la radiación y durabilidad son esenciales.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida Central (UCF), en colaboración con la Universidad de Clemson y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha desarrollado un innovador vidrio de calcógeno que puede autocurarse después de ser expuesto a radiación gamma. Este avance, publicado en el *Materials Research Society Bulletin*, promete revolucionar la durabilidad de materiales en condiciones extremas como el espacio y entornos radiactivos.

El vidrio desarrollado está compuesto por elementos como azufre, selenio y telurio, combinados con germanio o antimonio. En esta investigación específica, los científicos utilizaron una variedad de germanio, antimonio y azufre, ideal para circuitos de satélites. Esta composición fue seleccionada debido a su potencial para soportar las severas condiciones espaciales, especialmente la radiación gamma.

Para probar la capacidad curativa del vidrio, los investigadores sometieron las muestras a radiación gamma usando un irradiador de cobalto-60, creando defectos microscópicos que alteraron los enlaces moleculares. Notablemente, a temperatura ambiente, el vidrio fue capaz de revertir estos defectos en aproximadamente 30 días. Este proceso se fundamenta en la presencia de átomos grandes y enlaces débiles que, con el tiempo, permiten la relajación y recomposición de los enlaces distorsionados.

Las aplicaciones de este material son diversas y críticas. En entornos espaciales y radiactivos, donde la radiación puede deteriorar rápidamente los materiales, este vidrio autotransformante puede ofrecer una solución duradera y eficiente. Además, debido a su capacidad para recuperar su estructura original, puede funcionar como un sensor de radiación robusto y reversible.

Además de sus propiedades estructurales, el estudio analizó cómo la exposición a radiación gamma influye en las propiedades ópticas del vidrio. Se notó un aumento en la concentración de unidades de enlace GeS4/2 tras la irradiación, que regresaron a su estado inicial durante el proceso de autocuración. Este comportamiento metastable se correlaciona con cambios en la densidad, el índice de refracción y la energía de banda del material, factores cruciales para su aplicación en dispositivos ópticos avanzados.

El artículo concluye que este vidrio de calcógeno representa un descubrimiento significativo, mezclando métodos teóricos y experimentales para comprender la relación entre su estructura y propiedades ópticas. Este entendimiento abre nuevas posibilidades para el desarrollo de vidrios autocurativos, mejorando notablemente la durabilidad de materiales en aplicaciones industriales y espaciales críticamente exigentes.

Los autores del estudio, liderados por Kang Nguyen, sugieren que este descubrimiento podría llevar a futuras investigaciones para desarrollar otros materiales con capacidades de autocuración, destinándolos a diversas áreas donde la resistencia a la radiación y durabilidad son esenciales.

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