Materialeforskning: ’Superkold’ væske lyser ved berøring

En særlig omgang molekyle-snedkeri har båret frugt for en gruppe forskere fra University of Michigan. Det er lykkedes for holdet at frembringe en væske, der holder sig flydende ved langt lavere temperaturer, end dens smeltepunkt – og så til gengæld krystalliserer ved den svageste berøring.

Materialet er resultatet af molekylær-design, der har til formål, at få kontrol over, hvornår og hvordan en væske krystalliserer.

Forskerholdet opdagede, at molekylet, der kan beskrives som en rigid kerne med to fleksible sidekæder, krystalliserede forskelligt alt efter længden på sidekæderne. Er kæderne lange, vil de interagere og forme én type krystal, hvorimod den rigide kerne vil styre krystalliseringen, hvis kæderne er korte.

I sidste ende lykkedes det holdet at lave molekylet på en måde, så de to krystalliseringer holder hinanden i skak – og væsken forbliver flydende.

»Vand fryser ved omkring nul grader celsius. Det her svarer til, at vand forblev flydende ned til -100 grader celsius,« forklarer Kyeongwoon Chung, der er en af forfatterne bag en forskningsartikel, der beskriver det nye materiale.

Potentiale i elektronik og medicin

Nærmere bestemt kan væsken holde sig flydende ved temperaturer, der er omkring 128 grader koldere end væskens smeltepunkt. Og den egenskab giver materialet en række potentialer, lyder det i en meddelelse fra universitet selv.

For elektronikproducenter er organiske, halv-ledende materialer at foretrække frem for uorganiske modstykker som silicium, fordi de er både billigere og mere fleksible. Samtidig kan materialet være effektivt i medikamenter, fordi det er nemmere at opløse i kroppen, når der ikke er en krystal-struktur, der skal brydes op.

Materialets evne til at lyse ved berøring er heller ikke kun til pynt, mener forskerholdet.

Levende celler på et lag af det ny materiale er nok til at skabe et spor af krystaller, der under ultraviolet lys skinner som Solen. Den svage berøring gør materialet en million gange mere følsomt end andre kendte farveskiftende molekyler.

På den måde håber holdet, at molekylet kan bruges som en bio-sensor, der for eksempel kan hjælpe med at diagnosticere sygdomme.

Se her, hvordan den mørkerøde væske lyser op ved berøring.