Greg McKenna, Horn Professor e John R. Bradford Chair nel Dipartimento di Ingegneria Chimica dell'Edward E. Whitacre Jr. College of Engineering della Texas Tech University, ha pubblicato il suo articolo, "Verificare il paradigma di una transizione vetrosa ideale:dinamica di un vetro polimerico ultra-stabile, " nel diario Progressi scientifici . I risultati del documento vanno contro teorie di vecchia data.

"Il lavoro è in realtà una sfida alle teorie della transizione vetrosa, " ha detto McKenna. "Questo è molto importante perché se stai volando su un aereo, e le parti sono realizzate con compositi a base di polimeri, vorresti essere in grado di prevedere quanto dureranno e farlo in modo più efficace. Fare così, devi avere teorie corrette sui materiali che stai usando. è davvero fondamentale, ma ha anche applicato problemi coinvolti."

Per testare la teoria, McKenna e il suo ex studente laureato, Heedong Yoon, che si è laureato a maggio ed è indicato come primo autore sulla carta, scoperto un materiale che si comporta come se avesse centinaia di milioni di anni, anche se tecnicamente è un materiale nuovo.

"Abbiamo scoperto che potevamo fare una deposizione da vapore, un processo in cui un materiale polimerico viene forzato allo stato di vapore e viene condensato su un substrato a una temperatura caratteristica, dove avviene la reazione chimica o la conversione per formare un materiale solido - in questo caso un vetro amorfo in Teflon, " Ha detto McKenna. "Si è scoperto che questo vetro era in uno stato come se fosse stato in giro per 100 milioni di anni. La sfida però è stata che ne abbiamo fatte solo alcune, al massimo, microgrammi, a volte nanogrammi, di materiale. Abbiamo voluto testare la dinamica di questi materiali, Ma come lo facciamo?"

La risposta è stata trovata in un articolo del 2005, l'ex professore di ingegneria chimica della Texas Tech Paul O'Connell e McKenna, pubblicato sulla rivista Scienza .

"Si scopre che, nel 2005, avevamo fatto questa ricerca per un altro motivo, studiare i materiali su scala nanometrica, " ha detto McKenna. "Quindi abbiamo un metodo chiamato Texas Tech Nanobubble Inflation Method, una tecnica sperimentale per misurare le proprietà viscoelastiche di film polimerici ultrasottili. Siamo stati in grado di adattarlo per testare queste quantità di materiale in nanogrammi. Quello che abbiamo scoperto è che siamo stati in grado di caratterizzare la risposta viscoelastica, o la dinamica del materiale, fino alla temperatura di Kauzmann, o temperatura ideale del vetro.

"Siamo stati in grado di dimostrare che le teorie della transizione vetrosa, che diciamo divergono, sono sbagliati. Queste teorie circolano dagli anni '20. Ci sono alcune persone a cui davvero non piacciono i nostri risultati perché vanno contro ciò che è stato risaputo e anche teorizzato per quasi 100 anni".

Le scoperte di McKenna potrebbero aiutare le persone che producono polimeri a prevedere meglio il loro comportamento in applicazioni a lungo termine.

"Se gli ingegneri saranno sofisticati nei loro progetti di velivoli e nell'uso di questi materiali per applicazioni avanzate, come andare su Marte, poi hanno davvero bisogno di sapere come si evolvono i polimeri nel tempo, " ha detto McKenna. "Se quello che abbiamo fatto è giusto, significa che i polimeri si stanno evolvendo più velocemente di quanto si possa pensare, e devono davvero tenerne conto quando progettano materiali per qualsiasi cosa, dalla microelettronica e le automobili ai veicoli spaziali avanzati, ogni volta che sono necessarie prestazioni a lungo termine".