(Phys.org) — En "bråkmakare" från en svunnen metod för glasproduktion skulle kunna hitta en ny användning som en optisk diffusor i medicinska laserbehandlingar, kommunikationssystem och hushållsbelysning.

En form av kristall som länge ansågs vara en oönskad och oälskad "sten" i glastillverkning kunde hitta praktisk användning som en billig och effektiv optisk diffusor, som används för att sprida och mjuka upp ljus för en rad industriella och hushållsapplikationer.

Devitrit är en form av kristall som produceras när kommersiellt soda-lime-kiselglas värmebehandlas under längre perioder. Eftersom det försämrar glasets prestanda genom att göra det ogenomskinligt, det ansågs vara en "bråkmakare" i början av 1900-talets glastillverkning och, en gång identifierad, dess funktionella egenskaper studerades aldrig. Förbättringar inom kommersiell glastillverkning har gjort det möjligt att ta bort det från slutprodukten helt och hållet.

Dock, forskare från University of Cambridge har upptäckt att långt ifrån att vara lämpliga för papperskorgen, devitrite har faktiskt många användbara egenskaper som kan göra den lämplig för en rad praktiska tillämpningar.

Skriver i journalen ACS Nano , forskarna fann att de mycket optiska egenskaperna som hjälper till att göra devitrit oönskad i kommersiellt glas kan göra den extremt användbar som en billig och effektiv optisk diffusor.

Devitrit odlad i glas består av nålliknande kristaller, formas till solfjäderliknande former. De små avstånden mellan nålarna liknar det för våglängden för synligt ljus, så när ljus passerar genom devitriten, den sprider ljuset i vida vinklar på upp till 120 grader.

Optiska diffusorer är vanligtvis antingen masstillverkade av sandblästring av glas, vilket resulterar i lågkostnadsanordningar som sprider ljus på ett relativt enhetligt sätt, eller dyrare konstruerade holografiska diffusorer, som kan styra formen på ljusstrålen.

De devitritbaserade diffusorerna som utvecklats av forskare från Institutionen för teknik och Institutionen för materialvetenskap och metallurgi sprider ljus bredare än de sandblästrade enheterna, samtidigt som det ger viss kontroll över strålens form, till lägre kostnad än de konstruerade holografiska enheterna.

Devitrite kan tillverkas i stor skala, helt enkelt genom att värmebehandla vanligt fönsterglas. Devitritkristallerna växer in i själva glaset, gör diffusorerna robusta och motståndskraftiga mot skador. Dessutom, glasets höga smältpunkt gör att spridarna klarar temperaturer över 500 ° C.

Dessa diffusorer kan användas i en rad praktiska tillämpningar, från medicinska laserbehandlingar, till optisk bildbehandling, eller till och med i vardagsbruk. Till exempel, antagandet av högeffektiv LED-belysning har bromsats något av det hårda ljus som lysdioder producerar. En reproducerbar, lågprisspridare på en vanlig LED-lampa skulle hjälpa till att lösa detta problem, vilket resulterar i mjukare, varmare ljus.

"I åratal, egenskaperna hos detta material studerades inte eftersom det ansågs bara vara en problemstillverkare i glasframställningsprocessen som måste elimineras, " säger Dr Kevin Knowles vid institutionen för materialvetenskap och metallurgi, som utvecklade diffusorerna med Dr Haider Butt, nu vid University of Birmingham. "Men genom att titta närmare på det, vi fann att det kunde få ett nytt liv med verkliga praktiska tillämpningar."

Uppfinnarna utvecklar för närvarande teknologin för kommersiellt bruk med hjälp av Cambridge Enterprise, universitetets kommersialiseringsarm.