Forskningscenter Glas og Tid

Målet for forskningscentret Glas og Tid er at øge forståelsen af seje væskers fysiske egenskaber

Glas dannesfra en væske, der under afkøling bliver mere og mere sejtflydende. Alle væsker kan danne en glas, hvis de afkøles hurtigt nok til, at krystallisation undgås. Glas og Tids forskning er ren grundforskning, der fokuserer på en øget forståelse af seje væskers egenskaber, før de størkner til glas. Derved kan centrets forskning også sikre en bedre forståelse af forskellige glassers egenskaber, da vi allerede ved, at disse egenskaber arves fra væsken.

De væsker, vi har studereret, er ikke glas, som det kendes fra vinduer eller drikkeglas. Der er derimod tale om simple organiske væsker som fx glycerin, der ved voldsom afkøling langt under stuetemperatur opnår en glasform. Ved at studere sådanne modelsystemer er det håbet, at forskningscentret Glas og Tid kan afsløre almene naturlove, der gælder for alle væsker og glasser.

Forskningscentret Glas og Tids forskning handler derfor mere om seje væsker end om glas. Baseret på studier af simple organiske væsker har vi ved hjælp af nye målemetoder fremsat teorier for seje væskers dynamik. Et fælles træk er ideen, at seje væskers fysik måske er simplere end hidtil antaget.

Forskningscentrets primære formål er at undersøge teoriernes gyldighed for nye klasser af seje væsker - også under høje tryk. Det er også helt centralt for centrets forskning at udføre omfattende simuleringer af såkaldte computer-væsker. Et sekundært formål er at udvikle målemetoder, så det bliver muligt for første gang at måle et fuldstændigt sæt af såkaldte termo-visko-elastiske responsfunktioner. Et nyere perspektiv er generelt at kunne beskrive, hvordan og hvorfor materialer ændrer fysiske egenskaber med årene. Gennem forskningen ønsker vi give et bedre grundlag for at forstå, hvordan alle materialer ældes med tiden. Tænk bare på plasticlinealer der trækker sig lidt sammen over årene!

Eksempler på sejtflydende væsker er polymersmelter, silikater, ion-smelter, stærkt afkølede organiske væsker som alkohol og glycerin, visse underafkølede metal-legeringer eller sukkeropløsninger. Trods den kemiske forskellighed udviser disse væsker en række fælles træk. Det centrale begreb er her relaksationstiden – den tid det tager væsken at komme i ligevægt efter en ydre forstyrrelse. For vand og almindelige væsker er relaksationstiden omkring 1 picosekund, men for seje væsker kan den let være en måned eller mere. Relaksationstiden stiger enormt ved afkøling. Ofte fås en ti-dobling bare temperaturen sænkes med 1%.

Potentielle anvendelser af forskningen strækker sig fra optiske fibre, isoleringsmateriale til avancerede materialer, der bruges til en række biomedicinske formål som fx sensorer og batterier. Fødevareindustrien har også udtrykt stor interesse i en øget forståelse af størkningsprocesser.