Una nuova vetroceramica dotata di meccanoluminescenza

Credit: Lothar Wondraczek, Friedrich Schiller University Jena.

I ricercatori dell’Università di Jena, in Germania, hanno prodotto una nuova vetroceramica che emette luce in risposta a sollecitazioni meccaniche, una proprietà chiamata meccanoluminescenza.

Una nuova vetroceramica che reagisce alle sollecitazioni meccaniche emettendo luce, in base alla proprietà della meccanoluminescenza. L’hanno realizzata i ricercatori della Friedrich Schiller Universität Jena, in Germania, che, con un ulteriore sviluppo, pensano di poter usare il materiale per dare forma a una sorgente luminosa attivata da sollecitazioni meccaniche. In questo modo si potrebbe monitorare lo stress sulle articolazioni artificiali del corpo o rilevare tensioni o rotture in edifici, ponti e altre strutture.

La maggior parte dei materiali che esibiscono la meccanoluminescenza sono stati realizzati sotto forma di polveri, che non sono molto versatili – afferma il capo del team di ricerca Lothar Wondraczek. Noi abbiamo progettato un materiale in vetroceramica con meccanoluminescenza che consente di usare approcci di lavorazione simili al vetro per realizzare praticamente qualsiasi forma, comprese fibre, perline o microsfere, da incorporare in componenti e dispositivi“.

La nuova vetroceramica altamente trasparente è composta da cristalli di gallato di zinco drogato con cromo (ZGO), incorporati in una matrice di vetro di germanato di potassio. Questi cristalli conferiscono al materiale le proprietà meccanoluminescenti, ma sono così piccoli da intaccare al minimo la trasparenza visiva del vetro.

Presente e futuro

Gli scienziati sono arrivati alla vetroceramica meccanoluminescente implementando un processo di cristallizzazione eccezionalmente veloce e stabile che permette ai minuscoli cristalli ZGO di precipitare in modo omogeneo all’interno del vetro dopo che è stato modellato. Ora che hanno dimostrato le proprietà di emissione di luce, vogliono adattare la composizione del vetro in modo che possa essere formato in oggetti simili a fogli, fibre ottiche e microsfere sferiche e valutare la loro utilità in componenti e dispositivi. Mirano anche a sfruttare altre caratteristiche comunemente attribuite alla vetroceramica, come la stabilità termica, chimica e meccanica, per ottenere nuove funzioni dai materiali vetrosi.

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