Учёные создали новое состояние материи и назвали его «жидкое стекло»

Новости

«Жидкое стекло» может звучать как яркий блеск для губ или гладкий декоративный материал, но на самом деле это нечто гораздо более существенное: новое состояние материи.

Спустя двадцать лет после того, как впервые было предсказано существование жидкого стекла, ученые создали и наблюдали эту новую форму материи, открытие, которое откроет новые возможности в странных свойствах стекла.

Группа ученых, возглавляемая профессорами Констанцского университета в Германии Маттиасом Фуксом и Андреасом Зумбушем, смогла наблюдать «неизвестные до сих пор структуры», которые «дают представление о стекловании и раскрывают дополнительное состояние вещества», согласно новая статья опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences .

Трудно представить мир без стекла, учитывая, что оно является ключевым компонентом всего, от обычной посуды до сложных телескопов. Но, несмотря на обилие стекла в природе и бесчисленное множество методов производства стекла, впервые применявшихся на протяжении тысячелетий, по-прежнему остается много безответных вопросов об основных свойствах этого универсального материала.

Одна из характеристик, которая отличает стекло от других веществ, заключается в том, что оно не образует четко кристаллические структуры при затвердевании в твердое тело. Вместо этого стекло сохраняет частицы в неупорядоченной смеси ориентаций из-за процессов, которые еще предстоит полностью объяснить.

Чтобы изучить странную механику определенных материалов, ученые часто используют смешанные вещества, известные как «коллоиды», которые содержат молекулы в различных формах материи. Например, джемы и желе — это коллоиды, в которых твердые частицы фруктов взвешены в студенистом пектине и жидкой воде.

Поскольку частицы внутри коллоидов видны в специализированные микроскопы, они используются в качестве альтернативы атомному процессу в гораздо меньших масштабах, который может происходить внутри материала.

В прошлых экспериментах со стеклом использовались коллоиды, содержащие сферические твердые частицы, которые не имеют четкой ориентации из-за их симметричной формы. Фукс, Цумбуш и их коллеги изменили эту формулу, производя пластиковые частицы асимметричной эллипсоидной формы, которые более точно соответствуют молекулам, находящимся внутри стекол в природе.

С помощью конфокальных микроскопов команда наблюдала за поведением частиц внутри растворителя. При определенных плотностях асимметричные частицы перестали вращаться, хотя они все еще могли перемещаться и группироваться вместе.

Эта способность путешествовать, но не вращаться, является отличительной чертой этого нового состояния вещества «жидкое стекло», которое, согласно исследованию, «также будет иметь значение для образования жидких кристаллов».

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону