Sticla care se repară singură în urma expunerii la radiații gamma este una dintre cele mai noi descoperiri în domeniu. Oamenii de știință au reușit să sintetizeze o sticlă calcogenidă care are capacitatea de a se autorepara după ce a fost deteriorată de radiații gamma. Cercetătorii au observat că filmele de sticlă calcogenidă, afectate de razele gamma, revin treptat la starea inițială de integritate structurală, fără intervenție externă, la temperatura camerei.
Descoperirea, condusă de inginerul Myungkoo Kang de la Universitatea Alfred din SUA, aduce în prim-plan un material care ar putea fi util în medii expuse constant radiațiilor, cum ar fi spațiul cosmic sau instalațiile radioactive. În astfel de condiții, senzorii rezistenți la radiații ar avea un impact semnificativ.
Fizicianul Kathleen Richardson de la Universitatea din Florida Centrală explică faptul că aceste sticle sunt din ce în ce mai atractive pentru aplicațiile optice. Ele oferă o transparență comparabilă cu cristalele de germaniu și pot fi adaptate pentru a înlocui soluțiile cristaline utilizate anterior în sisteme optice.[sursa]
Descoperire revoluţionară: sticla care se repară singură în urma expunerii la radiaţii gamma
Sticla, ca material, are proprietăți unice, fiind extrem de versatilă. Sticlele calcogenide, care conțin elemente precum sulf, seleniu, telur sau poloniu, interacționează cu lumina în moduri ce le fac ideale pentru dispozitivele optice, în special în spectrul infraroșu. Kang și echipa sa au fabricat un tip de sticlă calcogenidă pentru a fi utilizată în circuitele sateliților, folosind amestecuri precise de sulf, germaniu și antimoniu.
Richardson subliniază că aceste sticle sunt speciale datorită excluderii oxigenului din compoziția lor, ceea ce le conferă transparență în spectrul infraroșu. Elementele din partea dreaptă a tabelului periodic, care formează aceste materiale, au legături atomice slabe, dar permit obținerea unei transparențe ridicate în infraroșu.
Pentru a testa rezistența acestei sticle la radiații gamma, cercetătorii au expus probele la iradiatori cu cobalt-60, un izotop radioactiv. Expunerea la radiații a creat defecte microscopice în sticlă, prin distorsionarea legăturilor dintre atomi. Însă, după 30 de zile la temperatura camerei, materialul și-a revenit complet, fără nicio intervenție externă.
Richardson a explicat acest proces: „Deoarece legăturile atomice din aceste sticle sunt relativ slabe, ele se pot relaxa și reforma în timp, revenind la configurația inițială. Conceptul de sticlă autovindecătoare presupune că, în urma expunerii la radiații de înaltă energie, legăturile se distorsionează sau se rup, dar la temperatura camerei, acestea se pot regenera singure.”[sursa]
Această descoperire deschide posibilități interesante. În viitor, o astfel de sticlă sau o variantă a acesteia ar putea fi utilizată ca senzor de radiații durabil și reversibil în medii extreme. Echipa de cercetători își propune să dezvolte și mai mult acest material, deschizând calea pentru sticle cu capacități similare de autoregenerare.
Myungkoo Kang a adăugat: „În viitor, grupul nostru de cercetare intenționează să dezvolte noi ceramici iradiate, împreună cu metode in situ de analiză a microstructurii și metrologiei optice. Scopul este de a crea platforme optice ultrarapide și ușoare. Cercetările asupra efectelor radiațiilor în ceramica calcogenidă au avut deja un impact semnificativ.”
