• Главни
  • Наука
  • Течно стакло је најновије бизарно стање материје које је исцурило

Течно стакло је најновије бизарно стање материје које је исцурило

Који Филм Да Видите?
 
>

Криптоните и кибер кристали могу изгледати као неке од најневероватнијих природних супстанци у научној фантастици (и на измишљеним планетама), али ствари овде на Земљи могу бити још чудније.



То није растопљено стакло, нити чврсто нити течно - али научници су то сада открили ново стање материје познато као течно стакло . Његове појединачне честице се могу кретати, али не и ротирати. Течно стакло се јавља у колоиди , у којима се једна супстанца распршује кроз другу, иако се ниједна супстанца не може одвојити или таложити као у растворима или суспензијама. Када одређени колоиди постану довољно густи, њихова структура се зајебава у ово стакласто стање. Тако ће остати све док се структура поново не наручи.

Физичар Маттхиас Фуцхс и хемичар Андреас Зумбусцх са Универзитета Констанз у Немачкој изазвали су стање течног стакла у лабораторији помоћу колоида које су сами створили. Након што су користили честице у облику са којим се никада раније није експериментисало, желели су да виде шта се догодило током стаклени прелаз и добио нешто достојно Суперман или Ратови звезда .







Суспензије елипсоидних колоида формирају неочекивано стање материје, течно стакло у коме се ротације замрзавају, док преводи остају флуидни, Фуцхс и Зумбусцх речено је у студији недавно објављеној у ПНАС . Анализом слике откривају се до сада непознати нематички претходници као карактеристични структурни елементи овог стања. Узајамно ометање ових разгранатих група спречава ред течних кристала.

Када су Фуцхс и Зумбусцх поближе погледали овај феномен, суочили су се с једним великим проблемом. Сви колоиди до сада проучавани садржавали су сферне честице које немају оријентацију. Немогуће је рећи где је сфера окренута, јер она нема почетак и крај, осим ако неко жели незахвалан задатак да наслика микроскопске стрелице на свакој честици. Научници су уместо тога користили хемију полимера за производњу малих пластичних честица (које су још увек биле веће од атома или молекула) које су затим растегле у елиптични облик. Они су затим укључени у растварач да би се створио колоид.

Под оптичким микроскопом, честице су показале промене у положају и кретању које су откриле неке досад невиђене аранжмане који су били готово невероватни.

Да би се формирала кристална структура, она мора имати управо ту - уређену структуру. Стакло је бизарно јер се може осећати чврстим, али заправо није ни чврсто ни течно. Можда ћете приметити да је дно старијег прозорског окна само мало дебље од врха јер је стакло изузетно споро цурило према доле. Неки течни кристали постају нематиц након достизања стакластог стања. То значи да су молекули паралелни и да могу плутати, не могу се ротирати. Ова немогућност ротације значи да не могу маневрисати и преуредити се на прави начин да постигну чврсту кристалну структуру.





Течно стакло са елипсоидним честицама бољи је одраз онога што се заиста дешава у природи или технологији. Не добијате превише појављивања савршено сферних честица у било којој ситуацији, а да се то ипак догодило, недостатак оријентације честица само би отежао проучавање симулација и стварних појава овог чудног стања материје. Промена концентрација честица омогућила је научницима да виде промене у кретању и ротацији које би им иначе измакле. Видели су да се стакласта стања јављају при одређеним густинама када се ротација смрзнула.

То не значи да је стварање кристала осуђено на пропаст. Течно стакло ће трајати све док честице у колоиду, заглављене у сличној оријентацији, формирају накупине и једна другој стану на пут. Када честице имају довољно енергије, плус одговарајући притисак и запремину, да се поново ротирају, прелазе из стања течног стакла у течни кристал док почињу да се преуређују у правом редоследу.

Стање течног стакла може дати дуго тражену парадигму где се интеракција између равнотежних критичних корелација и критичног успоравања у односу на стварање стакла може микроскопски проучавати, Фуцхс и Зумбусцх су рекли .

Па да ли се то дешава са криптонитом док кристалише или шта? Одговор би знао само прави Криптонац.