دانشمندان دانشگاه ˮکنستانزˮ شیشه مایع را بعنوان حالت جدیدی از ماده کشف کردند.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، همانطور که ممکنست به نظر برسد، شیشه یک ماده شگفت آور و مرموز است. حالا دانشمندان دانشگاه “کنستانز”(Konstanz) آلمان حالت جدیدی از ماده را به نام “شیشه مایع” شناسایی کرده اند که دارای برخی خواص غیرمعمول است.
این یک مغالطه رایج است که شیشه را مایع می دانند، چیزی که توسط معلمان دبیرستان به شکل نادرست آموزش داده شده است. اما این مساله از نظر فنی درست نیست، چونکه شیشه در حقیقت یک جامد غیر متبلور، بی نظم و بدون شکل است.
به طور معمول وقتی ماده ای از حالت مایع به جامد تبدیل می شود، اتم های جریان آزاد قبلی به شکل یک بلور سفت و سخت صف می بندند، اما این در مورد شیشه صدق نمی کند، برای اینکه اتم های آن در حالت نامنظم سر جای خود بی حرکت می مانند و به اصطلاح منجمد می شوند. یا حداقل، معمولاً اینطور پیش می رود.
اکنون پژوهشگران در مطالعه جدید خود نوعی شیشه را کشف کرده اند که در آن اتم ها رفتار پیچیده ای از خود نشان می دهند، رفتاری که قبلاً هیچ گاه در شیشه ها دیده نشده است. در این شیشه اساساً اتم ها می توانند حرکت کنند، اما قادر به چرخش نیستند.
محققان این کشف را در یک سیستم مدل از تعلیق های کلوئیدی انجام داد. تعلیق کلوئیدی اساساً یک فاز پایدار می باشد که تمایل کمی به تجمع و جداسازی از فاز مایع نشان میدهد. بی ثبات سازی وضعیت کلوئیدی برای جداسازی رسوبات شیمیایی بطور موثر از فاز مایع لازم است.
این مخلوط ها از ذرات جامد بزرگ معلق در یک مایع تشکیل شده اند و مشاهده رفتار فیزیکی اتم ها یا مولکول ها را برای دانشمندان آسان تر می کند. بطور معمول این ذرات به شکل کروی هستند، اما برای این آزمایش پژوهشگران از ذرات بیضوی استفاده کردند تا بتوانند تشخیص دهند که به کدام سمت می روند.
محققان با آزمایش غلظت های مختلف ذرات در مایع، میزان حرکت و چرخش آنها را ردیابی کردند. سرانجام آنها دریافتند که در غلظت های بالاتر، این ذرات مانع چرخش یکدیگر می شوند، اما آنها همچنان می توانند حرکت کنند و حالت شیشه مایع را می سازند.
“آندریاس زومبوش” نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: چرخش ذرات در تراکم های خاصی از حرکت باز ایستاد، در صورتیکه حرکت آنها همچنان ادامه داشت.
این تیم می گوید که رفتار مشاهده شده از دو انتقال شیشه و تعامل آنها با یکدیگر ناشی می شود. چندین دهه است که وجود شیشه مایع پیش بینی شده است و مشاهدات جدید نشان میدهد که فرآیندهای مشابه می توانند در سایر سیستم های تشکیل دهنده شیشه نیز کار کنند.
“ماتیاس فوکس” از پژوهشگران این مطالعه می گوید: این از نظر نظری فوق العاده جالب است. آزمایشات ما شواهدی را ارائه می دهد که جامعه علمی مدت ها است آنها را دنبال می کند.
این تحقیق در مجله Proceedings of the National Academy of Science انتشار یافته است.