Nauka  /

Zapomnij o tym, czego uczyli w szkole o stanach skupienia. Ciekłe szkło to ani ciecz, ani ciało stałe

Picture of the author
228 interakcji
dołącz do dyskusji

Jeżeli kiedykolwiek byłeś w hucie szkła i widziałeś proces formowania szkła, to być może miałeś okazję zobaczyć stan skupienia, którego do teraz nikt nie zauważył.

Naukowcy z Uniwersytetu w Konstancji zauważyli, że podczas przejścia ze stanu ciekłego w stan stały, szkło uzyskuje osobny stan materii, w którym zachowuje się inaczej niż w obu pozostałych. Ów stan skupienia nazwano… ciekłym szkłem.

Z pewnością zdarzyło wam się usłyszeć, że szkło to ciecz, zawsze. Oczywiście to tylko jeden z mitów, który ma niewiele wspólnego z prawdą. Co do zasady gdy materia przechodzi ze stanu ciekłego w stały, tworzące ją cząsteczki układają się w sieć krystaliczną. Szkło jednak zachowuje się zupełnie inaczej. Cząsteczki szkła unieruchamiają się w całkowicie nieuporządkowany sposób. To, co się dzieje między tym a ciekłym stanem jest jednak jeszcze ciekawsze.

Inżynierowie z Konstancji zauważyli, że na etapie pośrednim cząsteczki są wciąż w stanie się przemieszczać, ale nie mogą się obracać, przez co jednocześnie stanowią układ bardziej elastyczny od szkła, ale jeszcze nie ciekły.

Brak rotacji cząsteczek udało się zauważyć dzięki wykorzystaniu do eksperymentu podłużnych elipsoidalnych cząsteczek zawieszonych w cieczy. Jak się okazało, przy odpowiednim zagęszczeniu układały się one w grupy o podobnej orientacji w przestrzeni. To właśnie kształt tych cząsteczek pozwolił dostrzec brak rotacji, bowiem zazwyczaj cząstki są kuliste, przez co obserwowanie ich właściwości fizycznych jest utrudnione.

Wyniki naszych badań pozwalają nam obserwować wzajemne oddziaływanie lokalnych struktur z przejściami fazowymi

– piszą naukowcy.

Choć zaobserwowano go dopiero teraz, to istnienie takiego stanu skupienia szkła było teoretycznie przewidywane już od dwudziestu lat. Co więcej, naukowcy spodziewają się, że badania nad nim otworzą drogę do badań także innych układów, w których obserwuje się nieuporządkowanie, zarówno w skali mikroskopijnej jak i kosmologicznej.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst