科学家发现玻璃新状态“液体玻璃”


科学家发现玻璃新状态“液体玻璃”



据外媒报道, 看似平凡的玻璃其实是一种非常神秘的材料 。 现在来自康斯坦茨大学的科学家们已经发现了一种新的物质状态--液体玻璃, 它有着一些不寻常的特性 。 通常情况下, 当一种物质从液体变为固体时, 原先自由流动的原子会排列成刚性晶体, 但玻璃的情况并非如此:它的原子则是在无序状态下“冻结”的 。
至少通常情况都是这样的 。 在这项新研究中, 研究人员发现了一种玻璃的新形式, 其中的原子表现出一种复杂的行为, 这是以前在大块玻璃中从未见过的 。 本质上是, 原子可以移动但不能旋转 。
该研究小组在一个胶体悬浮液模型系统中发现了这一点 。 这些混合物是由悬浮在流体中的大型固体颗粒组成, 这使得科学家更容易观察到原子或分子的物理行为 。 正常情况下, 这些粒子是球形的, 但在这次实验中, 研究小组却使用了椭圆形粒子, 这样他们就可以知道它们指向的是哪个方向 。
研究人员测试了流体中不同浓度的粒子、追踪它们移动和旋转能力 。 最终他们发现, 在浓度较高的情况下, 这些粒子会阻止彼此旋转, 但它们仍可以移动并形成液态玻璃状态 。
该研究的主要论文作者Andreas Zumbusch指出:“在特定的粒子密度下, 定向运动停止, 而平移运动保持不变, 这导致粒子聚集形成具有相似定向的局部结构的玻璃状态 。 ”
液态玻璃已经被预测了几十年, 现在, 新的观察表明类似的过程可能在其他玻璃形成系统中也有作用 。
【科学家发现玻璃新状态“液体玻璃”】该研究的资深论文作者Matthias Fuchs表示:“从理论的角度来看, 这是非常有趣的 。 我们的实验为临界波动和玻璃阻滞之间的相互作用提供了证据, 这是科学界一直在研究的问题 。 ”

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