• Glavni
  • Znanost
  • Tekoče steklo je najnovejše bizarno stanje snovi, ki izvira

Tekoče steklo je najnovejše bizarno stanje snovi, ki izvira

Kateri Film Si Ogledati?
 
>

Kriptonit in kyber kristali se morda zdijo nekatere najbolj neverjetne naravne snovi v znanstveni fantastiki (in na izmišljenih planetih), toda stvari na Zemlji so lahko še bolj čudne.



To ni staljeno steklo, niti trdno niti tekoče - vendar so znanstveniki zdaj odkrili novo stanje snovi, znano kot tekoče steklo . Njeni posamezni delci se lahko premikajo, vendar se ne vrtijo. Tekoče steklo se pojavi v koloidi , ki imajo eno snov razpršeno skozi drugo, čeprav se nobena snov ne more ločiti ali usediti, kot v raztopinah ali suspenzijah. Ko nekateri koloidi postanejo dovolj gosti, se njihova struktura privije v to steklasto stanje. Tako bo ostalo, dokler se struktura spet ne uredi.

Fizik Matthias Fuchs in kemik Andreas Zumbusch z Univerze v Konstanzu v Nemčiji sta v laboratoriju povzročila stanje tekočega stekla z uporabo koloidov, ki sta jih ustvarila sama. Po uporabi delcev v obliki, s katero še nikoli niso eksperimentirali, so želeli videti, kaj se je zgodilo med stekleni prehod in dobil nekaj vrednega Superman ali Vojna zvezd .







Suspenzije elipsoidnih koloidov tvorijo nepričakovano agregatno stanje, tekoče steklo, v katerem se vrtenja zamrznejo, prevodi pa ostanejo tekoči, Fuchs in Zumbusch je dejal v nedavno objavljeni študiji PNAS . Analiza slike razkrije doslej neznane nematične predhodnike kot značilne strukturne elemente tega stanja. Medsebojno oviranje teh razvejanih grozdov preprečuje red tekočih kristalov.

Ko sta Fuchs in Zumbusch natančneje pogledala ta pojav, sta se soočila z eno veliko težavo. Vsi do sedaj preučeni koloidi so vsebovali sferične delce, ki nimajo orientacije. Nemogoče je povedati, kje je krogla obrnjena, ker nima začetka in konca, razen če si nekdo želi nehvaležno narisati mikroskopske puščice na vsakem delcu. Namesto tega so znanstveniki uporabili kemijo polimerov za proizvodnjo majhnih plastičnih delcev (ki so bili še vedno večji od atomov ali molekul), ki so jih nato raztegnili v eliptično obliko. Te so nato vključili v topilo, da so ustvarili koloid.

red dead redemption 2 starševski pregled

Pod optičnim mikroskopom so delci pokazali spremembe v položaju in gibanju, ki so razkrili nekaj neverjetno vidnih aranžmajev, ki so bili skoraj neverjetni.

Za nastanek kristalne strukture mora imeti ravno to urejeno strukturo. Steklo je bizarno, ker se morda zdi trdno, v resnici pa ni niti trdno niti tekoče. Morda boste opazili, da je dno starejšega okenskega okna le nekoliko debelejše od vrha, ker je steklo zelo počasi teklo navzdol. Nekateri tekoči kristali postanejo nematic po doseganju steklenega stanja. To pomeni, da so molekule vzporedne in da lahko lebdijo, se ne morejo vrteti. Ta nezmožnost vrtenja pomeni, da ne morejo manevrirati in se preurediti na pravi način, da bi dosegli trdno kristalno strukturo.





lovorjev list

Tekoče steklo z elipsoidnimi delci je boljši odraz tega, kar se dejansko dogaja v naravi ali tehnologiji. V obeh situacijah ne dobite preveč pojavov popolnoma sferičnih delcev, in če bi se to zgodilo, bi pomanjkanje orientacije delcev le otežilo preučevanje simulacij in dejanskih pojavov tega čudnega stanja snovi. Spreminjanje koncentracij delcev je znanstvenikom omogočilo, da vidijo premike v gibanju in vrtenju, ki bi se jim sicer izognili. Videli so, da se steklena stanja pojavljajo pri določeni gostoti, ko je rotacija zamrznila.

To ne pomeni, da je nastanek kristalov obsojen. Tekoče steklo bo trajalo le toliko časa, dokler se delci v koloidu, ki so obtičali v podobni orientaciji, tvorijo grozde in si stopijo na pot. Ko imajo delci dovolj energije, skupaj s pravim tlakom in prostornino, da se spet vrtijo, preidejo iz stanja tekočega stekla v tekoči kristal, ko se začnejo preurejati v pravem vrstnem redu.

Stanje tekočega stekla lahko daje dolgo iskano paradigmo, kjer je mogoče mikroskopsko preučiti medsebojno delovanje med ravnotežnimi kritičnimi korelacijami in kritičnim upočasnjevanjem v primerjavi s tvorbo stekla, Fuchs in Zumbusch sta rekla .

Ali se to zgodi pri kriptonitu, ko kristalizira, ali kaj? Samo dejanski kriptonec bi vedel odgovor.